非对称窄间隙焊接坡口结构制造技术

一种非对称窄间隙焊接坡口结构，设置于第一焊接件(1)与第二焊接件(6)之间，坡口结构包括自上而下依次连通的小角度坡口段(7)、圆弧连接段(5)、凹槽(2)和根部间隙(3)；其中小角度坡口段(7)位于第一焊接件(1)的端部与第二焊接件(6)的倾斜端部之间；圆弧连接段(5)位于小角度坡口段(7)的底部，圆弧连接段(5)的圆弧与倾斜端部相邻；凹槽(2)从圆弧连接段(5)向第一焊接件(1)一侧延伸；根部间隙(3)沿垂直方向设置于凹槽(2)下方。该坡口结构可以达到降低焊材消耗量、减少焊接工作量的效果。

Unsymmetrical narrow gap welding groove structure

A non symmetrical narrow gap welding groove structure is arranged on the first welding part (1) and second welding parts (6) between small angle groove structure includes a groove section connected from top to bottom (7), the connecting section (5), circular groove (2) and root gap (3); the small angle groove paragraph (7) (1) in the first welding welding end and second (6) between the inclined ends; arc connecting section (5) located in the small angle groove section (7) at the bottom of the arc connecting section (5) of the circular arc and the inclined end parts of adjacent grooves (2) from the arc; paragraph (5) is connected to the first welding part (1) side extension; root gap (3) is arranged in the groove along the vertical direction (2). The groove structure can reduce material consumption, reduce the workload of the welding effect.

【技术实现步骤摘要】
非对称窄间隙焊接坡口结构
本公开涉及应用于石油化工、煤化工等领域的高压重型容器，特别涉及一种用于高压重型容器的非对称窄间隙焊接坡口结构。
技术介绍
随着国内外对清洁能源的需求越来越大，炼油和煤化工的深加工装置也大量上马。深加工装置的特点是高压或高温、临氢，因而需要制造相应的重型容器。重型容器(例如加氢反应器)壁厚很大，容器重量能达到1000吨、2000吨甚至更高。这些厚壁重型容器如果采用常规的焊接坡口，例如V型或U型坡口，焊接工作量非常巨大。因此焊接工程师开发出窄间隙焊接工艺。传统的窄间隙坡口是对称设置的，如图1所示。在专利CN10519593A和CN103008851A中也提到了呈U形、V形、I形或双V形的对称坡口结构。尽管这种结构相比传统焊接结构焊接量有所减少，但是对于厚壁重型容器，焊材消耗量仍然很大。因此，业内期待一种能够进一步减少焊材消耗和焊接工作量的窄间隙焊接坡口结构，以符合当今新常态下节能环保的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种非对称窄间隙焊接坡口结构，可以达到降低焊材消耗量、减少焊接工作量的效果，只要正确实施焊接，即能够保证焊透和焊接质量。本专利技术采用以下解决方案：一种非对称窄间隙焊接坡口结构，设置于第一焊接件与第二焊接件之间，所述坡口结构包括自上而下依次连通的小角度坡口段、圆弧连接段、凹槽和根部间隙；其中所述小角度坡口段位于所述第一焊接件的端部与所述第二焊接件的倾斜端部之间；所述圆弧连接段位于所述小角度坡口段的底部，所述圆弧连接段的圆弧与所述倾斜端部相邻；所述凹槽从所述圆弧连接段向所述第一焊接件一侧延伸；所述根部间隙沿垂直方向设置于所述凹槽下方。优选地，所述凹槽设置于所述第一焊接件底部。优选地，所述第二焊接件的倾斜端部朝所述第一焊接件延伸，在所述凹槽的下方形成支持凸台。优选地，所述支持凸台的高度为4-5mm。优选地，所述第一焊接件的所述端部沿垂直方向设置。优选地，所述第二焊接件的倾斜端部与垂直方向的夹角为5-10°。优选地，所述圆弧连接段的圆弧半径R≥10mm。优选地，所述根部间隙的宽度P为1-2mm。优选地，所述凹槽的宽度C为4-5mm。优选地，所述凹槽的高度A为4-5mm。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是厚焊接件的端部向内凹陷，形成凹槽，从而既能保证焊透焊接件，同时又减小了坡口结构的体积，达到降低焊材消耗量、减少焊接工作量的效果。附图说明通过结合附图对本公开示例性实施例进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。图1示出了根据现有技术的对称型窄间隙焊接坡口结构；图2示出了根据示例性实施例的非对称窄间隙焊接坡口结构。主要附图标记说明：1－第一焊接件，2－凹槽，3－根部间隙，4－支持凸台，5－圆弧连接段，6－第二焊接件，7－小角度坡口段。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施例。虽然附图中显示了本公开的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。图2示出了根据示例性实施例的非对称窄间隙焊接坡口结构，其设置于第一焊接件1与第二焊接件6之间，用于将第一焊接件1与第二焊接件6焊接在一起。根据示例性实施例的非对称窄间隙焊接坡口结构特别适用于厚度大于30mm的厚焊接件的焊接。根据示例性实施例的非对称窄间隙焊接坡口结构包括自上而下依次连通的小角度坡口段7、圆弧连接段5、凹槽2和根部间隙3。其中小角度坡口段7位于第一焊接件1的端部与第二焊接件6的倾斜端部之间，小角度坡口段7的开口宽度D较小，一般为10mm左右。圆弧连接段5位于小角度坡口段7的底部，圆弧连接段的圆弧与第二焊接件6的倾斜端部相邻，由倾斜端部向第一焊接件1延伸形成。凹槽2从圆弧连接段5向第一焊接件一侧延伸，凹槽2的宽度C的范围可以是4-5mm，凹槽2的高度A的范围可以是4-5mm。根部间隙3沿垂直方向设置于凹槽2的下方。根据示例性实施例的非对称窄间隙焊接坡口结构设置从圆弧连接段5向第一焊接件一侧延伸的凹槽2，即第一焊接件1的端部向内凹陷，形成凹槽2。凹槽的设置保证能够焊透焊接件，同时坡口结构的体积减小，从而降低焊材消耗量，减少焊接工作量。在应用该坡口结构进行窄间隙焊接时，在全部焊接工作完成后，也需要进行背部清根，再通过根部间隙3进行封底焊，但是其经济性和节能效果仍然比较明显。作为优选方案，凹槽2设置于第一焊接件1底部，其优点在于可以进一步降低金属材料的消耗。如果选择凸台结构，即由内凹改为外凸，则为了加工凸台，必须加大第一焊接件1的尺寸，浪费更多的金属材料。作为优选方案，第二焊接件6的倾斜端部朝第一焊接件1延伸，在凹槽2的下方形成支持凸台4，在实施焊接时可形成支撑作用。作为优选方案，支持凸台4的高度为4-5mm，优选为5mm。作为优选方案，第一焊接件1的端部沿垂直方向设置，第二焊接件6的倾斜端部与垂直方向的夹角为5-10°，优选为7°。作为优选方案，圆弧连接段5的圆弧半径R≥10mm，以便在实施焊接时降低坡口焊接应力。作为优选方案，根部间隙3的宽度P为1-2mm，以便在实施焊接时能够焊透焊接件。应用示例如图2所示的非对称窄间隙焊接坡口结构，其设置于第一焊接件1与第二焊接件6之间，通过焊接将第一焊接件1与第二焊接件6接合，其中第一焊接件1和第二焊接件6的厚度均为200mm。形成小角度坡口7的倾斜端部与垂直方向的夹角为7°，支持凸台4的高度为5mm，根部间隙的宽度P为1mm。上述技术方案只是本专利技术的一种实施例，对于本领域内的技术人员而言，在本专利技术公开的原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本专利技术上述具体实施例的描述，因此前面的描述只是优选的，而并不具有限制性的意义。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非对称窄间隙焊接坡口结构，设置于第一焊接件(1)与第二焊接件(6)之间，其特征在于，所述坡口结构包括自上而下依次连通的小角度坡口段(7)、圆弧连接段(5)、凹槽(2)和根部间隙(3)；其中所述小角度坡口段(7)位于所述第一焊接件(1)的端部与所述第二焊接件(6)的倾斜端部之间；所述圆弧连接段(5)位于所述小角度坡口段(7)的底部，所述圆弧连接段(5)的圆弧与所述倾斜端部相邻；所述凹槽(2)从所述圆弧连接段(5)向所述第一焊接件(1)一侧延伸；所述根部间隙(3)沿垂直方向设置于所述凹槽(2)下方。

【技术特征摘要】
1.一种非对称窄间隙焊接坡口结构，设置于第一焊接件(1)与第二焊接件(6)之间，其特征在于，所述坡口结构包括自上而下依次连通的小角度坡口段(7)、圆弧连接段(5)、凹槽(2)和根部间隙(3)；其中所述小角度坡口段(7)位于所述第一焊接件(1)的端部与所述第二焊接件(6)的倾斜端部之间；所述圆弧连接段(5)位于所述小角度坡口段(7)的底部，所述圆弧连接段(5)的圆弧与所述倾斜端部相邻；所述凹槽(2)从所述圆弧连接段(5)向所述第一焊接件(1)一侧延伸；所述根部间隙(3)沿垂直方向设置于所述凹槽(2)下方。2.根据权利要求1所述的非对称窄间隙焊接坡口结构，其特征在于，所述凹槽(2)设置于所述第一焊接件(1)底部。3.根据权利要求1所述的非对称窄间隙焊接坡口结构，其特征在于，所述第二焊接件(6)的倾斜端部朝所述第一焊接件(1)延伸，在所述凹槽(2)的下...

【专利技术属性】
技术研发人员：王金光，董汪平，尹青锋，张迎恺，刘震宇，
申请(专利权)人：中国石化工程建设有限公司，中石化炼化工程集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11