一种管路接头用双卡套及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种管路接头用双卡套，其中后卡套外形为类似高跟鞋状，其外壁包括前段、中段和后段，其前段端面与轴线垂直，后段端面向前倾斜且与轴线的夹角A为60°‑90°，外壁前段与轴线夹角B为30°‑40°，外壁后段与轴线平行，外壁中段包括向轴线凹陷的三段外壁，第一个外壁与径向的夹角C为40‑50°，第二个外壁与轴线的夹角D为10°‑15°，第三个外壁与径向的夹角E为35°‑45°；后卡套内壁中后部向外倾斜，倾斜面与轴线夹角F为6°‑10°。本发明专利技术提供了核级应用管路密封用双卡套的具体结构及其制备方法，降低了双卡套管路接头的使用成本。

【技术实现步骤摘要】
一种管路接头用双卡套及其制备方法
本专利技术涉及管道密封领域，具体为一种管路接头用双卡套及其制备方法。
技术介绍
双卡套管接头在核级应用设备中是必不可少的，其通过前卡套和后卡套的双卡套设计实现前卡套与管路间的主密封，又通过后卡套将螺帽的轴向载荷转换为对于管路的径向压力，在提高前卡套密封效果的基础上大幅增强了接头的抗拉性能。国内核电站所采用的双卡套管路接头均通过国外采购，尚未发现国内产品涉及核级应用双卡套管路接头的研发，尚未有国内产品能够满足核级应用要求。因此，国产双卡套管路接头的制备问题亟待解决，而在双卡套管路接头的制备工艺中，双卡套的具体结构、尺寸以及后处理工艺是国内技术突破的难点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术存在的不足，提供一种管路接头用双卡套及其制备方法。为实现上述目的，本专利技术采取下述方案：一种管路接头用双卡套，其特征在于，前卡套为圆台状，包括小端和大端，前卡套外壁与轴线的夹角A为15°-25°，大端内壁与轴线的夹角B为40°-60°；后卡套截面为类似高跟鞋状，其外壁包括前段、中段和后段，其前段端面与轴线垂直，后段端面向前倾斜且与轴线的夹角C为60°-90°，外壁前段与轴线夹角D为30°-40°，外壁后段与轴线平行，外壁中段包括向轴线凹陷的三段外壁，第一个外壁与径向的夹角E为40-50°，第二个外壁与轴线的夹角F为10°-15°，第三个外壁与径向的夹角G为35°-45°；后卡套内壁中后部向外倾斜，倾斜面与轴线夹角H为6°-10°，后卡套外壁前段与前卡套大端内壁相接。进一步地，夹角A为18°，夹角B为45°，夹角C为80°，夹角D为37.5°，夹角E为45°，夹角F为11°，夹角G为38°，夹角H为8°，夹角I为20.5°。进一步地，前卡套、后卡套的内径为2mm-50mm，优选为12.7mm；前卡套小端外径为10mm-15mm，优选为13.5mm，大端端面内径为11.5mm-17mm，优选为14.9mm，外径为15mm-20mm，优选为17.3mm，前卡套轴向长度为5mm-10mm，优选为7.3mm；后卡套前段端面外径为11mm-14mm，优选为13.3mm，外壁前段外径最大处为12mm-16mm，优选为14.6mm，外壁后段外径为14mm-17mm，优选为15.6mm，后卡套轴向长度为2.5mm-5.5mm，优选为3.8mm。进一步地，前卡套、后卡套的内径尺寸公差为0.095mm～0.138mm；前卡套小端外径、大端端面内径、大端端面外径、前卡套轴向长度尺寸公差均为-0.05mm～0.05mm，后卡套前段端面外径、外壁后段外径尺寸公差均为-0.07mm～0mm，外壁前段外径最大处尺寸公差为-0.1mm～0mm，后卡套轴向长度尺寸公差为-0.05mm～0.05mm。进一步地，后卡套外壁经渗碳、渗氮处理，渗层厚度为0.1mm-0.3mm，表面硬度为HV820-HV840。本申请还提供了双卡套的制备方法，其包括以下步骤：前卡套的制造包括：车外圆、端面，镗孔、倒角，割断，车端面，渗碳，检验；后卡套的制造包括：车外圆、端面，镗孔、倒角，割断，车斜端面，渗氮，渗碳，渗碳，油淬，回火，检验；其中，对后卡套进行表面渗碳、渗氮处理，渗层厚度为0.1mm-0.3mm，表面硬度为HV820-HV840。进一步地，后卡套渗氮，渗碳，油淬，回火的具体工艺为：在真空炉中，加热至650℃并保温15-25min，继续升温至950℃，并保温15-25min，通入NH3和N2，流量均为8-15L/min，进行渗氮处理20-40min，更换气氛为通入C2H2+N2，流量均为8-15L/min，进行渗碳处理15-30min，再更换气氛为通入NH3和N2，流量均为8-15L/min，进行渗氮处理15-30min，其中渗碳、渗氮的压力为2000Pa；再进行油淬，油淬过程中，后卡套入油后搅拌，最大搅拌频率为50Hz，油温为60℃；回火工艺为：加热至160℃，保温120min，空冷至室温。本专利技术的后卡套应用于双卡套管路接头中。本专利技术与现有技术相比的优点在于：突破国外技术封锁，实现了核级应用的双卡套管接头国产化。其带来的有益效果具体为：1、通过本申请的后卡套后处理工艺，可实现后卡套较薄渗层且较高表面硬度的技术效果，可在保证后卡套足够表面强度的前提下提高后卡套的韧性，提高后卡套对于前卡套的轴向载荷以及对于管路的径向载荷。2、对于核级应用的卡套管接头，尚未有国产产品能够满足核级应用要求，本申请在国外产品的基础上，经过不懈努力，确定了双卡套的具体尺寸范围以及具体的制作工艺。附图说明图1为后卡套结构示意图图2为前卡套结构示意图图3为双卡套管路接头装配结构示意图图4为后卡套的实物图图5为前卡套的实物图图6为国外产品进行水压试验后后卡套对试验样管外壁的挤入起沟状况图7为实施例1的双卡套应用于管路接头进行水压试验后后卡套对试验样管外壁的挤入起沟状况附图标记：1、前段端面，2、外壁前段，3、第一段外壁，4、第二段外壁，5、第三段外壁，6、外壁后段，7、后段端面，8、内壁，9、倾斜面，10、内壁前部，11、前卡套外壁，12、大端内壁，13、前卡套内壁，14、大端端面，15、小端端面，16、后卡套，17、前卡套，18、连接体，19、螺帽，20、管路。具体实施方式按照核级卡套接头的标准：ASTMF1387-1999(R2012)StandardSpecificationforPerformanceofPipingandTubingMechanicallyAttachedFittingsRCC-E(2005)DesignandConstructionRulesforElectricalEquipmentforNuclearIslands(2005Edition)RCC-M(2007)DesignandConstructionRulesforMechanicalComponentsofPWRNuclearIslands(2007Edition)双卡套管路接头应满足如下试验要求：1)气压试验2)水压试验3)脉冲试验4)弯曲疲劳试验5)拉伸试验6)水压爆破试验7)重复装配试验8)旋转弯曲试验9)振动试验10)热循环试验要想满足上述试验要求，现有双卡套管路接头难以突破的技术难题为：后卡套的后处理工艺未知，采用常规表面处理工艺进行表面硬化后的后卡套表面硬度可以达到国外产品的水平，但在各项试验进行过程中，均会出现由于后卡套脆断导致的试验不通过，这给双卡套管路接头的国产化带来巨大考验。实施例1为满足上述试验要求，使国产双卡套接头能够符合核级使用要求，申请人通过不断探索，在国外产品专利公开内容的基础上，确定了双卡套的具体尺寸范围，由此提供了一种管路接头用双卡套：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种管路接头用双卡套，其特征在于，前卡套为圆台状，包括小端和大端，前卡套外壁与轴线的夹角A为15°-25°，大端内壁与轴线的夹角B为40°-60°；后卡套截面为类似高跟鞋状，其外壁包括前段、中段和后段，其前段端面与轴线垂直，后段端面向前倾斜且与轴线的夹角C为60°-90°，外壁前段与轴线夹角D为30°-40°，外壁后段与轴线平行，外壁中段包括向轴线凹陷的三段外壁，第一个外壁与径向的夹角E为40-50°，第二个外壁与轴线的夹角F为10°-15°，第三个外壁与径向的夹角G为35°-45°；后卡套内壁中后部向外倾斜，倾斜面与轴线夹角H为6°-10°，后卡套外壁前段与前卡套大端内壁相接。/n

【技术特征摘要】
1.一种管路接头用双卡套，其特征在于，前卡套为圆台状，包括小端和大端，前卡套外壁与轴线的夹角A为15°-25°，大端内壁与轴线的夹角B为40°-60°；后卡套截面为类似高跟鞋状，其外壁包括前段、中段和后段，其前段端面与轴线垂直，后段端面向前倾斜且与轴线的夹角C为60°-90°，外壁前段与轴线夹角D为30°-40°，外壁后段与轴线平行，外壁中段包括向轴线凹陷的三段外壁，第一个外壁与径向的夹角E为40-50°，第二个外壁与轴线的夹角F为10°-15°，第三个外壁与径向的夹角G为35°-45°；后卡套内壁中后部向外倾斜，倾斜面与轴线夹角H为6°-10°，后卡套外壁前段与前卡套大端内壁相接。


2.根据权利要求1中所述的管路接头用双卡套，其特征在于：优选地，夹角A为18°，夹角B为45°，夹角C为80°，夹角D为37.5°，夹角E为45°，夹角F为11°，夹角G为38°，夹角H为8°，夹角I为20.5°。


3.根据权利要求1中所述的管路接头用双卡套，其特征在于：优选地，前卡套、后卡套的内径为2mm-50mm，优选为12.7mm；前卡套小端外径为10mm-15mm，优选为13.5mm，大端端面内径为11.5mm-17mm，优选为14.9mm，外径为15mm-20mm，优选为17.3mm，前卡套轴向长度为5mm-10mm，优选为7.3mm；后卡套前段端面外径为11mm-14mm，优选为13.3mm，外壁前段外径最大处为12mm-16mm，优选为14.6mm，外壁后段外径为14mm-17mm，优选为15.6mm，后卡套轴向长度为2.5mm-5.5mm，优选为3.8mm。


4.根据权利要求3中所述的管路接头用双卡套，其特征在于：前卡套、后卡套的内径尺寸...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗文军，励行根，李征，励洁，沈锴，陈腾翔，岳怀艳，黄坤明，
申请(专利权)人：宁波天生密封件有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33