一种高强度圆管对接焊接方法与流程

1.本发明涉及焊接技术领域，具体涉及一种高强度圆管对接焊接方法。


背景技术：

2.焊接，也称作熔接，是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术。
3.现代焊接的能量来源有很多种，包括气体焰、电弧、激光、电子束、摩擦和超声波等。除了在工厂中使用外，焊接还可以在多种环境下进行，如野外、水下和太空。无论在何处，焊接都可能给操作者带来危险，所以在进行焊接时必须采取适当的防护措施。焊接给人体可能造成的伤害包括烧伤、触电、视力损害、吸入有毒气体、紫外线照射过度等。
4.现有技术中，如中国专利号为：cn110293282a的一种适用于对接结构的管路自动氩弧环焊方法。本发明管路的自动氩弧环焊方法，在两个等直径对接管路上套接独立焊接环，并在焊接环上标识对应管路对接位置的焊线，转动对接管路，沿着焊线对焊接环进行焊接，实现对接管路的焊接。本发明管路单件直接采用对接结构，并在焊缝外圈预置一定厚度和宽度的金属圆环用于焊接填充，保证焊缝正反面的成形要求，从而有效简化传统管路环焊的接头设计要求，提高生产效率。
5.但现有技术中，虽然上述专利具有如上的技术优势，但是劣势在于，传统的管材在进行焊接时，多采用圆形焊缝进行焊接，该方法虽然能够对多根钢管进行焊接，但是由于焊接口的焊缝过于规则平整，且管道内部缺少支撑，管道内部空心，在进行焊接时，管材之间的剪切力载荷较小，焊接完毕后，很容易脆性断裂，在焊接的过程中，管道内部的穿堂风容易对焊接质量产生影响。


技术实现要素：

6.针对现有技术的不足，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高强度圆管对接焊接方法一种高强度圆管对接焊接方法，包括以下步骤：
7.步骤一：将两根直径和材料相等的圆管接头对接；
8.步骤二：在两根圆管的接头处开设条形槽；
9.步骤三：在接口的端面开设圆角槽；
10.步骤四：对象旋转两根圆管，使得接口端面的圆角槽互相咬合，圆形槽将两个管材之间的接口处互相错位咬合，交错的布局，使得接口处的接触区域和接触面积增大；
11.步骤五：对象压紧两根圆管，使得条形槽互相靠近缩短；
12.步骤六：在圆管的内部插入钢板，当两个管材需要进行焊接时，条形槽内部插入钢板，钢板嵌入管材的内部，弥补条形槽的空缺，嵌入的钢板提高管材焊接处的结构强度和内部支撑效果，防止焊接处由于温度差造成局部下陷；
13.步骤七：焊接钢板和两根圆管，内嵌的结构能够提高管材之间的剪切力，管材焊接完毕后，能够适应较大的载荷，相较于传统的环形焊接，降低断裂的可能性，焊接完毕的圆
管结构强度增强。
14.作为一种优选的实施方式，所述条形槽长度等于圆直径的两倍，所述钢板厚度大于等于焊接圆管管壁厚度。
15.作为一种优选的实施方式，所述两个接头之间形成用于焊接的焊缝，所述条形槽可开设为十字型，所述钢板对应也可开设为十字型。
16.作为一种优选的实施方式，所述步骤一中，所述两根圆管的端面接口平整，所述两根圆管接口端面与圆管轴线互相垂直。
17.作为一种优选的实施方式，所述步骤二中，两根圆管内部开设的条形槽的槽宽与所述步骤六中的钢板的宽度相等，所述条形槽的槽深l＝l1+l2，其中，l1为所述圆角槽的槽深，l2为钢板的长度。
18.作为一种优选的实施方式，所述步骤三中，所述圆角槽的底部倒角为圆形，所述接口端面的形状为圆形，所述端口的圆形与圆角槽的圆形直径相等。
19.作为一种优选的实施方式，所述步骤七中，焊接钢板和两根圆管采用抗裂性和抗气孔性较好的氧化铁型焊条，在焊接前，将焊条在120℃-370℃烘干两小时，烘干后，焊条放在恒温箱内保温，温度保持在100℃-200℃。
20.作为一种优选的实施方式，所述步骤七中，焊条采用点焊焊接，进行定位焊，焊条电弧焊焊接风速大于等于8米每秒，相对湿度大于90％，所述钢板与所述条形槽点焊，所述圆角槽互相咬合后点焊，将一个圆管的外端用塑料帽封堵，另一个圆管的外端用帆布帘封堵，防止在焊接过程中，管内气流穿堂，影响焊接质量。
21.作为一种优选的实施方式，所述圆管的接口端面无起鳞、夹层、裂纹、油脂和污渍，所述圆角槽采用u型坡口，坡口在焊接前，将坡口表面及周围20mm范围类的氧化物、油污和毛刺清除。
22.本发明的有益效果如下：
23.本发明通过设置条形槽和钢板，当两个管材需要进行焊接时，条形槽内部插入钢板，钢板嵌入管材的内部，弥补条形槽的空缺，嵌入的钢板提高管材焊接处的结构强度和内部支撑效果，防止焊接处由于温度差造成局部下陷，同时，圆形槽将两个管材之间的接口处互相错位咬合，交错的布局，使得接口处的接触区域和接触面积增大，内嵌的结构能够提高管材之间的剪切力，管材焊接完毕后，能够适应较大的载荷，相较于传统的环形焊接，降低断裂的可能性，焊接完毕的圆管结构强度增强。
附图说明
24.图1是本发明的方法流程图；
25.图2是本发明的焊接示意图。
具体实施方式
26.下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适
于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
27.实施例一：
28.请参阅图1－图2，本发明提供一种技术方案：一种高强度圆管对接焊接方法，包括以下步骤：
29.步骤一：将两根直径和材料相等的圆管接头对接；
30.步骤二：在两根圆管的接头处开设条形槽；
31.步骤三：在接口的端面开设圆角槽；
32.步骤四：对象旋转两根圆管，使得接口端面的圆角槽互相咬合；
33.步骤五：对象压紧两根圆管，使得条形槽互相靠近缩短；
34.步骤六：在圆管的内部插入钢板；
35.步骤七：焊接钢板和两根圆管。
36.条形槽长度等于圆直径的两倍，钢板厚度大于等于焊接圆管管壁厚度。
37.两个接头之间形成用于焊接的焊缝，条形槽可开设为十字型，钢板对应也可开设为十字型。
38.步骤一中，两根圆管的端面接口平整，两根圆管接口端面与圆管轴线互相垂直。
39.步骤二中，两根圆管内部开设的条形槽的槽宽与步骤六中的钢板的宽度相等，条形槽的槽深l＝l1+l2，其中，l1为圆角槽的槽深，l2为钢板的长度。
40.步骤三中，圆角槽的底部倒角为圆形，接口端面的形状为圆形，端口的圆形与圆角槽的圆形直径相等。
41.步骤七中，焊接钢板和两根圆管采用抗裂性和抗气孔性较好的氧化铁型焊条，在焊接前，将焊条在120℃-370℃烘干两小时，烘干后，焊条放在恒温箱内保温，温度保持在100℃-200℃。
42.步骤七中，焊条采用点焊焊接，进行定位焊，焊条电弧焊焊接风速大于等于8米每秒，相对湿度大于90％，钢板与条形槽点焊，圆角槽互相咬合后点焊，将一个圆管的外端用塑料帽封堵，另一个圆管的外端用帆布帘封堵，防止在焊接过程中，管内气流穿堂，影响焊接质量。
43.圆管的接口端面无起鳞、夹层、裂纹、油脂和污渍，圆角槽采用u型坡口，坡口在焊接前，将坡口表面及周围20mm范围类的氧化物、油污和毛刺清除。
44.当两个管材需要进行焊接时，条形槽内部插入钢板，钢板嵌入管材的内部，弥补条形槽的空缺，嵌入的钢板提高管材焊接处的结构强度和内部支撑效果，防止焊接处由于温度差造成局部下陷，同时，圆形槽将两个管材之间的接口处互相错位咬合，交错的布局，使得接口处的接触区域和接触面积增大，内嵌的结构能够提高管材之间的剪切力，管材焊接完毕后，能够适应较大的载荷，相较于传统的环形焊接，降低断裂的可能性，焊接完毕的圆管结构强度增强。
45.显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域及相关领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段实施。

技术特征：
1.一种高强度圆管对接焊接方法，包括以下步骤：步骤一：将两根直径和材料相等的圆管接头对接；步骤二：在两根圆管的接头处开设条形槽；步骤三：在接口的端面开设圆角槽；步骤四：对象旋转两根圆管，使得接口端面的圆角槽互相咬合；步骤五：对象压紧两根圆管，使得条形槽互相靠近缩短；步骤六：在圆管的内部插入钢板；步骤七：焊接钢板和两根圆管。2.根据权利要求1所述的一种高强度圆管对接焊接方法，其特征在于：所述条形槽长度等于圆直径的两倍，所述钢板厚度大于等于焊接圆管管壁厚度。3.根据权利要求1所述的一种高强度圆管对接焊接方法，其特征在于：所述两个接头之间形成用于焊接的焊缝，所述条形槽可开设为十字型，所述钢板对应也可开设为十字型。4.根据权利要求1所述的一种高强度圆管对接焊接方法，其特征在于：所述步骤一中，所述两根圆管的端面接口平整，所述两根圆管接口端面与圆管轴线互相垂直。5.根据权利要求1所述的一种高强度圆管对接焊接方法，其特征在于：所述步骤二中，两根圆管内部开设的条形槽的槽宽与所述步骤六中的钢板的宽度相等，所述条形槽的槽深l＝l1+l2，其中，l1为所述圆角槽的槽深，l2为钢板的长度。6.根据权利要求1所述的一种高强度圆管对接焊接方法，其特征在于：所述步骤三中，所述圆角槽的底部倒角为圆形，所述接口端面的形状为圆形，所述端口的圆形与圆角槽的圆形直径相等。7.根据权利要求1所述的一种高强度圆管对接焊接方法，其特征在于：所述步骤七中，焊接钢板和两根圆管采用抗裂性和抗气孔性较好的氧化铁型焊条，在焊接前，将焊条在120℃-370℃烘干两小时，烘干后，焊条放在恒温箱内保温，温度保持在100℃-200℃。8.根据权利要求1所述的一种高强度圆管对接焊接方法，其特征在于：所述步骤七中，焊条采用点焊焊接，进行定位焊，焊条电弧焊焊接风速大于等于8米每秒，相对湿度大于90％，所述钢板与所述条形槽点焊，所述圆角槽互相咬合后点焊，将一个圆管的外端用塑料帽封堵，另一个圆管的外端用帆布帘封堵。9.根据权利要求1所述的一种高强度圆管对接焊接方法，其特征在于：所述圆管的接口端面无起鳞、夹层、裂纹、油脂和污渍，所述圆角槽采用u型坡口，坡口在焊接前，将坡口表面及周围20mm范围类的氧化物、油污和毛刺清除。

技术总结
本发明公开了一种高强度圆管对接焊接方法，包括以下步骤：将两根直径和材料相等的圆管接头对接；在两根圆管的接头处开设条形槽；在接口的端面开设圆角槽；对象旋转两根圆管，使得接口端面的圆角槽互相咬合；对象压紧两根圆管；在圆管的内部插入钢板；焊接钢板和两根圆管，本发明涉及焊接技术领域，嵌入的钢板提高管材焊接处的结构强度和内部支撑效果，防止焊接处由于温度差造成局部下陷，同时，圆形槽将两个管材之间的接口处互相错位咬合，交错的布局，使得接口处的接触区域和接触面积增大，内嵌的结构能够提高管材之间的剪切力，管材焊接完毕后，能够适应较大的载荷，相较于传统的环形焊接，降低断裂的可能性，焊接完毕的圆管结构强度增强。结构强度增强。结构强度增强。


技术研发人员：金永明
受保护的技术使用者：金永明
技术研发日：2023.05.31
技术公布日：2023/7/18