專(zhuān)利名稱(chēng):焊接接頭的制作方法
本發(fā)明涉及金屬管的焊接接頭。
在用焊接接合金屬管時(shí)，最常用的作法是把要焊接的管端加工成坡口，在焊接前，該管端構(gòu)成V形，底部間隙朝向管的內(nèi)部。焊接從填實(shí)該底部間隙開(kāi)始，即所謂焊接根部。
焊接根部要求很高的質(zhì)量，須憑借高級(jí)焊工的細(xì)心操作和經(jīng)驗(yàn)才可以達(dá)到這種質(zhì)量要求。但是這種作法仍有嚴(yán)重的缺點(diǎn)，焊渣在焊接根部的內(nèi)表面形成，焊后必須清除這些焊渣。
本發(fā)明的目的是提供一種可以消除上述缺點(diǎn)的新的焊接接頭。
本發(fā)明的焊接接頭的主要特征在于要接合的管端做成喇叭口形，使基本呈圓柱形的金屬密封環(huán)靠緊喇叭口形管端的內(nèi)圓錐面，以便堵住焊料和其它雜質(zhì)，防止其透入管內(nèi)，該圓柱形密封環(huán)的壁厚應(yīng)使密封環(huán)的壁能在由喇叭口形管端傳遞的軸向壓力影響下彈性彎曲，與管端的內(nèi)圓錐面緊密接觸，而且在圓柱形密封環(huán)壁上具有在喇叭口形管端之間伸出的裝置，以利于密封環(huán)的安裝。
密封環(huán)壓緊在喇叭口形管端的內(nèi)圓錐面之間，可有效地堵住底部的V形開(kāi)口，這樣可防止焊接渣和其它雜質(zhì)透入管內(nèi)并保證高質(zhì)量的焊接接頭而無(wú)需高級(jí)的焊工，即使在難于焊接的場(chǎng)合也能做到這一點(diǎn)。
從一開(kāi)始就使焊接接頭的內(nèi)側(cè)清潔十分重要。下面的事實(shí)可以說(shuō)明這一點(diǎn)。為了使管路系統(tǒng)投入運(yùn)行，必須先清潔管路的內(nèi)部，所以在現(xiàn)有的液壓和潤(rùn)滑管路系統(tǒng)中裝有多達(dá)60%的可卸式接頭。按照本發(fā)明的焊接接頭可以顯著地減少昂貴的可卸式接頭，從而使材料和安裝成本減少達(dá)40%至50%。而且，在現(xiàn)場(chǎng)條件下，使管端呈喇叭口形要比把管端做成坡口容易。例如，可以使用傳統(tǒng)的擴(kuò)口裝置，按照(美國(guó)聯(lián)合工業(yè)委員會(huì))機(jī)動(dòng)車(chē)工程師學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)〔SAE·Standards(JIC)〕，擴(kuò)口角為37°，擴(kuò)口角的精確度并不十分關(guān)鍵，例如，±3°的偏差實(shí)際上也無(wú)關(guān)緊要。
冷加工引起的管材的削弱(張力)只是暫時(shí)的，因?yàn)楹附訜峥舍尫艔埩?。恰恰相反，由于焊接接頭的直徑將擴(kuò)大，而無(wú)相應(yīng)的內(nèi)徑的擴(kuò)大，也由于密封環(huán)構(gòu)成了抵抗向外的徑向力的增強(qiáng)因素，而向外的徑向力是確定所需管壁強(qiáng)度(厚度)時(shí)的決定性因素，所以本發(fā)明的焊接接頭比先有技術(shù)的焊接接頭能夠經(jīng)受高得多的彎曲及扭轉(zhuǎn)力矩。
為了使密封環(huán)邊緣在喇叭口形管端的內(nèi)圓錐面之間產(chǎn)生予期的彈性彎曲，密封環(huán)的軸向尺寸及其壁厚可由試驗(yàn)方便地確定。另一個(gè)重要的因素是密封環(huán)的正確定位，即密封環(huán)不應(yīng)傾斜。前面提到的，在喇叭口形管端之間伸出的裝置，例如，一個(gè)徑向的凸緣可用于此目的。一個(gè)平直的凸緣，或者只是三個(gè)銷(xiāo)子就可保證密封環(huán)的正確的最終位置以及喇叭口形管端之間的適當(dāng)?shù)木嚯x，但是，最好采用帶有某種指向兩側(cè)的波紋的徑向(圓周)凸緣，以便一開(kāi)始就把密封環(huán)導(dǎo)入正確的位置，從而避免密封環(huán)邊緣的局部過(guò)度變形。這些波紋應(yīng)該可被基本壓平，不應(yīng)該做得過(guò)于堅(jiān)挺。
下面對(duì)照附圖描述本發(fā)明。
圖1表示本發(fā)明的一個(gè)推薦實(shí)施例，部分縱向剖開(kāi)。圖2和圖3，圖4和5，以及圖6至9分別表示本發(fā)明的三種可供選擇的實(shí)施例。
在圖1中，要接合的管由標(biāo)號(hào)1表示。管1的管端2為喇叭口形，喇叭口的內(nèi)圓錐面之間放有大體呈圓柱形的金屬密封環(huán)3。其壁厚應(yīng)該使密封環(huán)壁4在管1的軸向壓力下彈性彎曲，壓緊在喇叭口形管端的內(nèi)圓錐面上。提供管端2之間軸向壓力的適用設(shè)備可方便地在市場(chǎng)上買(mǎi)到，因此，無(wú)必要在圖中畫(huà)出該設(shè)備。
為了正確地安裝密封環(huán)3以避免密封環(huán)壁4的邊緣過(guò)度變形而失去彈性，密封環(huán)3上具有向外伸出的圓周凸緣5，被夾緊在管端之間。平直的圓周凸緣在原則上就可以實(shí)現(xiàn)這一目的，但是密封環(huán)在開(kāi)始時(shí)會(huì)向某一邊傾斜，因而密封環(huán)壁4的該邊可能局部過(guò)度彎曲，然后兩個(gè)喇叭口形管端才會(huì)碰到凸緣5。
在凸緣5的兩側(cè)上做出波紋，每側(cè)起碼要有3個(gè)波紋(標(biāo)號(hào)10和11)即可解決這個(gè)問(wèn)題。此處，術(shù)語(yǔ)“波紋”一詞的含義應(yīng)從廣義上理解。其原理是在向兩個(gè)管端2施加軸向力之前，凸緣5就抵住兩個(gè)管端2，然后，波紋被軸向力基本壓平。
凸緣5帶來(lái)的優(yōu)越性還有底部V形開(kāi)口幾乎被完全地封住，并且當(dāng)管壁較薄時(shí)，隨著凸緣的熔化，至少能夠提供焊料6的主要部分或全部。
在焊接過(guò)程中，焊渣集存在凸緣5兩側(cè)，密封環(huán)壁4和管端2之間的空穴內(nèi)。凸緣的內(nèi)部大部仍未熔化，與密封環(huán)壁4一道構(gòu)成一個(gè)徑向的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。
就剛才提到的優(yōu)越性而言，圖4和5中密封環(huán)的另一種實(shí)施例7被認(rèn)為效果稍差，但它仍能夠通過(guò)在密封環(huán)壁8上伸出的銷(xiāo)子9使密封環(huán)7定心，該銷(xiāo)子9的數(shù)目至少為3個(gè)。使銷(xiāo)子相對(duì)于密封環(huán)7的圓周方向扭一個(gè)角度，例如45°，而被壓平，通過(guò)這種方法也可達(dá)到剛才所述凸緣波紋的效果。管1的軸向壓緊力使傾斜的銷(xiāo)子扭轉(zhuǎn)而與管端2的邊緣在一個(gè)平面內(nèi)。
圖6至9表示密封環(huán)的第三種實(shí)施例，其標(biāo)號(hào)為12，它被認(rèn)為是效果最佳的一個(gè)。在該實(shí)施例中，在凸緣5上做成若干徑向切口13，并以相反的方向彎曲每個(gè)切口13的邊緣14和15，從而使徑向凸緣5上形成“波紋”。(圖8和9放大地畫(huà)出了一個(gè)切口)能夠制成切口13并同時(shí)彎曲邊緣14和15的沖床可以容易地在市場(chǎng)上買(mǎi)到。如果需大批量生產(chǎn)，能夠用冷加工方法在短圓柱形坯件4上形成帶有切口13的凸緣5并彎曲邊緣14和15的沖床也可以容易地在市場(chǎng)上買(mǎi)到。
密封環(huán)12的優(yōu)越性在于切口13的數(shù)目可被限制為3個(gè)，并且較之圖2和3中的波紋10和11以及圖4和5中的可被壓平的銷(xiāo)子9，切口邊緣14和15只需很小的力即可被壓平。
密封環(huán)的所有實(shí)施例3，7和12的直徑都稍大于管1平直部分的內(nèi)徑。在密封環(huán)3，7或12和喇叭口形管端2之間的密封效果實(shí)際上完全可靠，而且由于管1內(nèi)部壓力的影響，密封效果進(jìn)一步得到保障。暫時(shí)沖刷過(guò)管1的酸洗液或其它腐蝕性液體都不能在密封環(huán)和喇叭口形管端2之間透過(guò)，當(dāng)然，更不用說(shuō)管中正常循環(huán)的介質(zhì)了。
權(quán)利要求
1.一種金屬管的焊接接頭，其特征在于被接合的管端呈喇叭口形，并且，為了阻止焊料及其它雜質(zhì)進(jìn)入管內(nèi)，放置一個(gè)基本呈圓柱形的密封環(huán)與喇叭口形管端的內(nèi)圓錐面緊密接觸，該圓柱形密封環(huán)的壁厚，應(yīng)該能使密封環(huán)壁的邊緣在喇叭口形管端傳遞的軸向壓力影響下彈性彎曲，以緊密地抵住管端的內(nèi)圓錐面，而且在該圓柱形密封環(huán)上具有在喇叭口形管端之間伸出的裝置，以便于密封環(huán)的安裝。
2.按照權(quán)利要求
1的一種焊接接頭，其特征在于在喇叭口形管端之間伸出的該裝置是一個(gè)圓周凸緣。
3.按照權(quán)利要求
2的一種焊接接頭，其特征在于該凸緣上有波紋。
4.按照權(quán)利要求
3的一種焊接接頭，其特征在于至少具有3個(gè)波紋。
5.按照權(quán)利要求
1的一種焊接接頭，其特征在于在喇叭口形管端之間伸出的該裝置是銷(xiāo)子，最好至少有三個(gè)銷(xiāo)子。
6.按照權(quán)利要求
5的一種焊接接頭，其特征在于該銷(xiāo)子可以相對(duì)于密封環(huán)的圓周方向被扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度而被壓平。
7.按照權(quán)利要求
3的一種焊接接頭，其特征在于該凸緣上有切口，該切口的相對(duì)邊緣以相反的方向被彎曲而形成該波紋。
專(zhuān)利摘要
本發(fā)明涉及金屬管焊接接頭，其目的是提供一種易于制造，而且在管子內(nèi)部具有清潔表面的焊接接頭。被接合的管端制成喇叭口形，并且在喇叭口形管端的內(nèi)圓錐面之間放置一個(gè)圓柱形金屬密封環(huán)，在軸向壓力下，密封環(huán)的邊緣被喇叭口形管端的該內(nèi)圓錐面向內(nèi)彈性彎曲。密封環(huán)上最好具有在管端之間伸出的圓周凸緣以便于密封環(huán)的正確定位。
文檔編號(hào)F16L13/00GK87105343SQ87105343
公開(kāi)日1988年5月11日 申請(qǐng)日期1987年8月3日
發(fā)明者格朗·桑德霍爾姆 申請(qǐng)人:格朗·桑德霍爾姆導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan