一种带有厚壁管的预加工设备制造技术

技术编号:22340064 阅读:20 留言:0更新日期:2019-10-19 14:54
本实用新型专利技术公开了一种带有厚壁管的预加工设备,该预加工设备包括承压壳体(2)和设置在壳体一端的厚壁管(1),所述厚壁管(1)和承压壳体(2)通过首层焊道(X)焊接固定,其中,所述厚壁管(1)向心设置在承压壳体(2)上,所述厚壁管(1)和承压壳体(2)之间的焊接坡口角度(α)为20~40°,焊接间隙(h)为1~5mm。本实用新型专利技术提供的带有厚壁管的预加工设备,结构简单,通用性强,适合大规模工业生产,降低了后续加工的防变形工作难度,提高了工作效率和加工精度。

A preprocessing equipment with thick wall pipe

【技术实现步骤摘要】
一种带有厚壁管的预加工设备
本技术涉及压力容器制造领域,具体涉及一种带有厚壁管的预加工设备。
技术介绍
目前,在核电领域,存在着大量的薄壁压力容器,在这些容器上常需要焊接不同数量的接管。在薄壁压力容器的制造过程中,承压材料尤其是不锈钢材料与外部接管之间的焊接变形一直以来都是影响压力容器质量的重要因素。主要原因是:材料特性方面,由于不锈钢的线膨胀系数高于碳钢,随着温度的升高,线膨胀系数也相应地提高,并且不锈钢的电阻率为碳钢的五倍,导热率却只有碳钢的三分之一,导致不锈钢材料的焊接较容易发生变形;结构方面,压力容器承压部件与外部接管的焊接填充量大、焊接量不均匀,容易导致不同程度的接管向压力容器壳体内部塌陷和压力容器变形,此外还易造成变形的压力容器无法与其他组件装配。其中,在薄壁压力容器的制造过程中,厚壁管与承压壳体边缘处的插入式焊接极易产生焊接变形,具体原因主要是:首先,厚壁管的直径较大,与壳体焊接填充量大,易产生焊接收缩导致管焊接后向壳体内部塌陷;其次,管厚度大于壳体厚度,焊接收缩会将变形趋势沿焊缝向壳体释放,导致壳体变形;再次,厚壁管与壳体焊接位置位于壳体一端边缘处,焊后焊接应力向周围释放导致壳体焊接端的圆度较差,对壳体与封头的安装带来困难。现有技术中常在上述厚壁管与承压壳体的焊接的过程中,依靠各种防变形工装控制焊接变形或者在焊接变形后通过外力来强制校正,但存在防变形工装加工难度大、制造成本高,焊后强制校正难度大且校正精度低等问题。因此,有必要提供一种带有厚壁管的预加工设备,使得后续焊接过程中防变形效果显著且不需要使用防变形工装,显著提高加工效率和加工精度。
技术实现思路
为了克服上述问题,本专利技术人进行了锐意研究,设计出一种带有厚壁管的预加工设备,其包括焊接为一体的承压壳体和厚壁管,二者通过首层焊道焊接固定,且设置焊接坡口角度为20~40°,焊接间隙为1~5mm,使得利用此带厚壁管的压力容器进行的后续加工过程防变形效果显著,且能够提高加工效率和加工精度,从而完成了本技术。具体来说,本技术的目的在于提供以下方面:本技术提供了一种带有厚壁管的预加工设备,其中,所述预加工设备包括承压壳体2和设置在壳体一端的厚壁管1,所述厚壁管1和承压壳体2通过首层焊道X焊接固定,其中,所述厚壁管1向心设置在承压壳体2上,所述厚壁管1和承压壳体2之间的焊接坡口角度α为20~40°,焊接间隙h为1~5mm。其中,所述厚壁管1设置在壳体一端的边缘处。其中,所述厚壁管1的厚度大于承压壳体2的厚度。其中,所述厚壁管1的厚度与承压壳体2的厚度之比为1.1:1~2.0:1。其中,所述厚壁管1的厚度与承压壳体2的厚度之比为1.3:1~1.8:1。其中,所述厚壁管1的中心与承压壳体2边缘的距离a1小于等于厚壁管的直径,优选小于厚壁管的直径。其中,所述厚壁管1的中心与承压壳体2边缘的距离a1大于厚壁管的半径。其中,所述厚壁管1和承压壳体2之间的焊接坡口角度α为25~35°,焊接间隙h为1.5~4mm。其中,所述首层焊道X包括a侧首层焊道X1和b侧首层焊道X2,二者均为半圆弧状。其中,所述首层焊道X的高度与焊接坡口高度的比为1:5~1:10。本技术所具有的有益效果包括:(1)本技术提供的带有厚壁管的预加工设备,结构简单,通用性强,适合大规模工业生产;(2)本技术提供的带有厚壁管的预加工设备,降低了后续加工的防变形工作难度,提高了工作效率;(3)本技术提供的带有厚壁管的预加工设备,提高了后续加工的精度和加工质量。附图说明图1中的a示出本技术一种优选实施方式的厚壁管与承压壳体连接的整体结构示意图;图1中的b示出图1中a的A-A方向的结构示意图;图2示出本技术一种优选实施方式的厚壁管与承压壳体边缘处插入式焊接示意图;图3示出图2的A向视图;图4示出本技术一种优选实施方式的首层焊道X的焊接示意图;图5示出本技术一种优选实施方式的a侧首层焊道X1的焊接示意图;图6示出本技术一种优选实施方式的b侧首层焊道X2的焊接示意图;图7示出本技术一种优选实施方式的中间层焊道Y的焊接示意图;图8示出本技术一种优选实施方式的在坡口内焊接中间层焊道Y的示意图;图9示出本技术一种优选实施方式的焊接清根侧焊道X'的示意图;图10示出本技术一种优选实施方式的焊接清根侧填充焊道Y'的示意图;图11示出本技术一种优选实施方式的焊接坡口侧填充焊道Z的示意图。附图标号说明:1-厚壁管;2-承压壳体;a1-厚壁管中心与承压壳体边缘的距离;a2-厚壁管端部与壳体轴线的距离;a3-承压壳体与厚壁管焊接端端部与封头安装间隙;a4-承压壳体与厚壁管焊接端圆度;α-焊接坡口角度;h-焊接间隙;X-首层焊道;X1-a侧首层焊道;X2-b侧首层焊道;X'-清根侧焊道;Y-中间层焊道;Y'-清根侧填充焊道;Z-坡口侧填充焊道。具体实施方式下面通过附图和实施方式对本技术进一步详细说明。通过这些说明,本技术的特点和优点将变得更为清楚明确。在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。其中,尽管在附图中示出了实施方式的各种方面,但是除非特别指出,不必按比例绘制附图。本技术提供了一种带有厚壁管的预加工设备,如图1~图11所示,所述预加工设备包括承压壳体2和设置在壳体一端的厚壁管1,所述厚壁管1和承压壳体2通过首层焊道X焊接固定,其中,所述厚壁管1向心设置在承压壳体2上。根据本技术一种优选的实施方式,如图1中的a所示,所述厚壁管1的厚度大于承压壳体2的厚度,厚壁管优选为不锈钢管。在进一步优选的实施方式中,所述厚壁管1与承压壳体2的厚度之比为1.1:1~2.0:1,优选为1.3:1~1.8:1。根据本技术一种优选的实施方式,所述厚壁管1的中心与承压壳体2边缘的距离a1小于等于厚壁管的直径,优选小于厚壁管的直径。在进一步优选的实施方式中,所述厚壁管1的中心与承压壳体2边缘的距离a1大于厚壁管的半径。根据本技术一种优选的实施方式,如图2所示,所述厚壁管1与承压壳体2的焊接坡口角度α为20~40°,优选为25~35°,更优选为30°。在进一步优选的实施方式中,所述厚壁管1与承压壳体2的焊接间隙h为1~5mm,优选为1.5~4mm,更优选为2~3mm。在本技术中,将厚壁管与承压壳体的焊接坡口角度设置为20~40°,优选为25~35°,更优选为30°,同时将焊接间隙设置为1~5mm,优选为1.5~4mm,更优选为2~3mm,目的是为了减小焊接填充量,降低热量输出,从而减少焊接产生的形变量,防止焊接收缩导致厚壁管向壳体内部塌陷。根据本技术一种优选的实施方式,所述首层焊道X包括a侧首层焊道X1和b侧首层焊道X2,二者均为半圆弧状。在本技术中,如图5和6所示,所述a侧为厚壁管靠近承压壳体边缘的一侧,b侧为另一侧。在进一步优选的实施方式中,如图4所示,所述首层焊道X的高度与焊接坡口高度的比为1:5~1:10,优选为1:6~1:8。其中,焊接坡口底端与首层焊道的底端齐平,焊接坡口的顶端与承压壳体的顶端齐平,所述焊接坡口的高度为焊接坡口底端与顶端之间的距离。根据本技术一种优选的实施方式,所述带有厚壁管的本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种带有厚壁管的预加工设备,其特征在于,所述预加工设备包括承压壳体(2)和设置在壳体一端的厚壁管(1),所述厚壁管(1)和承压壳体(2)通过首层焊道(X)焊接固定,其中,所述厚壁管(1)向心设置在承压壳体(2)上,所述厚壁管(1)和承压壳体(2)之间的焊接坡口角度(α)为20~40°,焊接间隙(h)为1~5mm。

【技术特征摘要】
1.一种带有厚壁管的预加工设备,其特征在于,所述预加工设备包括承压壳体(2)和设置在壳体一端的厚壁管(1),所述厚壁管(1)和承压壳体(2)通过首层焊道(X)焊接固定,其中,所述厚壁管(1)向心设置在承压壳体(2)上,所述厚壁管(1)和承压壳体(2)之间的焊接坡口角度(α)为20~40°,焊接间隙(h)为1~5mm。2.根据权利要求1所述的预加工设备,其特征在于,所述厚壁管(1)设置在壳体一端的边缘处。3.根据权利要求1所述的预加工设备,其特征在于,所述厚壁管(1)的厚度大于承压壳体(2)的厚度。4.根据权利要求3所述的预加工设备,其特征在于,所述厚壁管(1)的厚度与承压壳体(2)的厚度之比为1.1:1~2.0:1。5.根据权利要求4所述的预加工设备,其特征在于,所述厚壁管(1)的厚度与承压壳体(2)的厚度之比为1.3:1~1.8:1。6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员:潘海泉李博龙路扬刘鹏冯劢秦大致王磊国宏博
申请(专利权)人:哈电集团秦皇岛重型装备有限公司
类型:新型
国别省市:河北,13

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