管路與閥門全位置焊接接口結構及其焊接方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及焊接技術領域，尤其涉及一種管路與閥門全位置焊接接口結構，本發(fā)明還涉及用于形成該管路與閥門全位置焊接接口結構的焊接方法。
【背景技術】
[0002]增壓輸送系統(tǒng)是上面級火箭上非常重要的一個分系統(tǒng)，因為一般其需要預封裝一個月，導致在軌時間較長，且需要在帶氣狀態(tài)經(jīng)歷運輸、吊裝等工況，這對增壓輸送系統(tǒng)的密封漏率提出了更高要求。為了滿足上面級對增壓輸送系統(tǒng)密封漏率的高要求，提高密封可靠性，上面級箭上增壓輸送系統(tǒng)可以采用全位置焊接方式對管路與閥門單機進行連接，以有效保證整個系統(tǒng)的密封可靠性。但是，由于一方面管路閥門的整體焊接對焊縫質(zhì)量要求極高，另一方面又由于閥門的性能要求較高且結構復雜，管路與閥門焊接后，焊縫將不能進行完整的表面處理及質(zhì)量檢測，這就需要結構設計上盡可能地提高焊縫質(zhì)量，并盡可能地避免焊接多余物對管路系統(tǒng)的影響，目前全位置焊接工藝不能達到要求。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明解決的技術問題是現(xiàn)有的焊接技術無法滿足上面級對增壓輸送系統(tǒng)中的焊縫的高質(zhì)量要求以及無法避免焊接多余物對管路系統(tǒng)的影響的問題，進而提供一種能夠形成高質(zhì)量的焊縫且能夠避免焊接多余物對管路系統(tǒng)的影響的全位置焊接接口結構，本發(fā)明還提供用于形成該全位置焊接接口結構的焊接方法。
[0004]為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案如下:
[0005]管路與閥門全位置焊接接口結構，包括焊接在一起的管路和閥門，所述管路和所述閥門的焊接接口帶有內(nèi)腔，所述內(nèi)腔的側壁厚度小于所述管路的側壁厚度，同時也小于所述閥門的側壁厚度，在所述內(nèi)腔中對應所述管路和所述閥門的焊縫位置設置有金屬圈。
[0006]優(yōu)選地，所述金屬圈為O型金屬圈。
[0007]優(yōu)選地，所述內(nèi)腔的內(nèi)徑大于所述管路的內(nèi)徑和/或所述內(nèi)腔的內(nèi)徑大于所述閥門的內(nèi)徑。
[0008]優(yōu)選地，所述金屬圈的寬度大于所述管路和所述閥門的焊接接口的焊縫寬度。
[0009]優(yōu)選地，所述內(nèi)腔的側壁壁厚是所述管路的側壁壁厚的50%?80%或是所述閥門的側壁壁厚的50%?80%。
[0010]本發(fā)明還提供一種用于形成所述管路與閥門全位置焊接接口結構的焊接方法，包括以下步驟:
[0011]SOl:將所述管路的焊接端和所述閥門的焊接端均制成薄壁結構；
[0012]S02:將所述管路的焊接端與所述閥門的焊接端對接形成帶有所述內(nèi)腔的焊接接口，并在所述內(nèi)腔中置入所述金屬圈；
[0013]S03:將所述管路與所述閥門的焊接接口在所述金屬圈外部熔焊，得到所述管路與閥門全位置焊接接口結構。
[0014]優(yōu)選地，在所述管路的焊接端的外側設置有翻邊和/或在所述閥門的焊接端的外側設置有翻邊。
[0015]優(yōu)選地，在所述管路的焊接端的內(nèi)側設置有焊縫坡口。
[0016]優(yōu)選地，在所述閥門的焊接端的內(nèi)側設置有焊縫坡口。
[0017]優(yōu)選地，在所述金屬圈的外側壁上對應所述管路和所述閥門的焊縫位置設置有焊縫坡口。
[0018]本發(fā)明的有益效果如下:
[0019]本發(fā)明的全位置焊接接口結構及焊接方法通過金屬圈的設置能夠有效保護了管路和閥門內(nèi)腔，防止焊接飛濺及焊后氧化物等多余物進入內(nèi)腔中，本發(fā)明中焊接接口的內(nèi)腔的側壁厚度小于管路或閥門的側壁厚度，從而可以保證在熔焊過程能夠焊透，進而形成高質(zhì)量的焊縫。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明的全位置焊接接口結構的結構示意圖；
[0021]圖2為本發(fā)明中的管路/閥門焊接端的結構示意圖；
[0022]圖3中本發(fā)明中O型金屬圈的結構示意圖；
[0023]圖中:
[0024]I管路、2閥門、3內(nèi)腔、40型金屬圈、5翻邊。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明的技術方案和有益效果進一步進行說明。
[0026]參見附圖1至附圖3，本發(fā)明的管路與閥門全位置焊接接口結構，包括焊接在一起的管路I和閥門2，管路I和閥門2的焊接接口帶有內(nèi)腔3，所述內(nèi)腔3的側壁厚度小于所述管路I的側壁厚度，同時也小于所述閥門2的側壁厚度，即內(nèi)腔3的側壁比管路I的側壁和閥門2的側壁均薄，在內(nèi)腔3中對應管路I和閥門2的焊縫位置設置有金屬圈。
[0027]本發(fā)明的管路與閥門全位置焊接接口結構，通過結構設計規(guī)避了焊接多余物的影響，保證了管路與閥門焊接質(zhì)量，能夠適用各種通徑和壓力下焊接接口產(chǎn)品，有效保證了全位置焊接技術在管路與閥門連接接口的應用。
[0028]本發(fā)明中，上述金屬圈的形狀可以根據(jù)焊縫的形狀確定，如圖所示，一般情況下焊縫為環(huán)形，此時可以采用O型金屬圈4。
[0029]本發(fā)明的焊接接口結構可以設置內(nèi)腔3的內(nèi)徑大于至少大于管路I的內(nèi)徑和閥門2的內(nèi)徑之一，這樣可以保證接口處的管路通暢。
[0030]本發(fā)明的焊接接口可以設置金屬圈的寬度大于管路I和閥門2的焊接接口的焊縫寬度，從而更加有效地完全避免焊接飛濺及焊后氧化物等多余物進入內(nèi)腔中。
[0031]為了保證在熔焊過程能夠焊透，形成高質(zhì)量的焊縫，同時又保證接口處的強度，可以設置本發(fā)明中的焊接接口處的內(nèi)腔3的側壁壁厚可以是管路I的側壁壁厚的50%?80%，例如可以60%、65%、70%等，或是閥門2的側壁壁厚的50%?80%，也例如可以是60%、65%、70% 等等。
[0032]本發(fā)明還提供了用于形成上述管路與閥門全位置焊接接口結構的焊接方法，具體包括以下步驟:
[0033]SOl:將管路I的焊接端和閥門2的焊接端均制成薄壁結構；
[0034]S02:將管路I的焊接端與閥門2的焊接端對接形成帶有內(nèi)腔3的焊接接口，并在內(nèi)月￡ 3中置入金屬圈；
[0035]S03:將管路I與閥門2的焊接接口在金屬圈外部熔焊，得到管路與閥門全位置焊接接口結構。
[0036]本發(fā)明的焊接方法在管路I和閥門2焊接前將金屬圈放置在焊接端內(nèi)部，有效保護管路、閥門內(nèi)腔。
[0037]為了防止縮頸，參見附圖2，可以在管路I的焊接端的外側設置有翻邊5和/或在閥門2的焊接端的外側設置有翻邊5。
[0038]為了提高焊接質(zhì)量，參見附圖2，可以在管路I的焊接端的內(nèi)側和閥門2的焊接端的內(nèi)側設置焊縫坡口，參見附圖3，還可以在金屬圈的外側壁上對應管路I和閥門2的焊縫位置設置焊縫坡口。
【主權項】
1.管路與閥門全位置焊接接口結構，包括焊接在一起的管路(I)和閥門(2)，其特征在于:所述管路⑴和所述閥門⑵的焊接接口帶有內(nèi)腔(3)，所述內(nèi)腔(3)的側壁厚度小于所述管路(I)的側壁厚度，同時也小于所述閥門(2)的側壁厚度，在所述內(nèi)腔(3)中對應所述管路(I)和所述閥門(2)的焊縫位置設置有金屬圈。2.如權利要求1所述管路與閥門全位置焊接接口結構，其特征在于:所述金屬圈為O型金屬圈(4)。3.如權利要求2所述管路與閥門全位置焊接接口結構，其特征在于:所述內(nèi)腔(3)的內(nèi)徑大于所述管路(I)的內(nèi)徑和/或所述內(nèi)腔(3)的內(nèi)徑大于所述閥門(2)的內(nèi)徑。4.如權利要求3所述管路與閥門全位置焊接接口結構，其特征在于:所述金屬圈的寬度大于所述管路(I)和所述閥門(2)的焊接接口的焊縫寬度。5.如權利要求1至4中任一項所述管路與閥門全位置焊接接口結構，其特征在于:所述內(nèi)腔(3)的側壁壁厚是所述管路(I)的側壁壁厚的50%?80%或是所述閥門(2)的側壁壁厚的50%?80%。6.一種用于形成如權利要I至5中任一項所述管路與閥門全位置焊接接口結構的焊接方法，其特征在于，包括以下步驟: 501:將所述管路(I)的焊接端和所述閥門(2)的焊接端均制成薄壁結構； 502:將所述管路(I)的焊接端與所述閥門(2)的焊接端對接形成帶有所述內(nèi)腔(3)的焊接接口，并在所述內(nèi)腔(3)中置入所述金屬圈； 503:將所述管路(I)與所述閥門(2)的焊接接口在所述金屬圈外部熔焊，得到所述管路與閥門全位置焊接接口結構。7.如權利要求6所述焊接方法，其特征在于:在所述管路(I)的焊接端的外側設置有翻邊(5)和/或在所述閥門(2)的焊接端的外側設置有翻邊(5)。8.如權利要求7所述焊接方法，其特征在于:在所述管路(I)的焊接端的內(nèi)側設置有焊縫坡口。9.如權利要求8所述焊接方法，其特征在于:在所述閥門(2)的焊接端的內(nèi)側設置有焊縫坡口。10.如權利要求6至9中任一項所述焊接方法，其特征在于:在所述金屬圈的外側壁上對應所述管路(I)和所述閥門(2)的焊縫位置設置有焊縫坡口。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種管路與閥門全位置焊接接口結構，包括焊接在一起的管路和閥門，所述管路和所述閥門的焊接接口帶有內(nèi)腔，所述內(nèi)腔的側壁比所述管路的側壁和所述閥門的側壁均薄，在所述內(nèi)腔中對應所述管路和所述閥門的焊縫位置設置有金屬圈。本發(fā)明還公開了用于形成該管路與閥門全位置焊接接口結構的焊接方法。本發(fā)明的全位置焊接接口結構及焊接方法通過金屬圈的設置能夠有效保護了管路和閥門內(nèi)腔，防止焊接飛濺及焊后氧化物等多余物進入內(nèi)腔中，本發(fā)明中焊接接口的內(nèi)腔的側壁厚度小于管路或閥門的側壁厚度，從而可以保證在熔焊過程能夠焊透，進而形成高質(zhì)量的焊縫。
【IPC分類】F16L13/02, F16K27/10, B23K31/02
【公開號】CN105626923
【申請?zhí)枴緾N201410601582
【發(fā)明人】孫善秀, 劉文川, 徐銘, 王細波, 歐陽芙, 賀啟林, 周炎
【申請人】北京宇航系統(tǒng)工程研究所, 中國運載火箭技術研究院
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2014年10月31日