厚壁鋼管混合型坡口結(jié)構(gòu)及其配套焊嘴的制作方法

本實(shí)用新型涉及一種厚壁鋼管的焊接時(shí)的坡口結(jié)構(gòu)，以及配套的焊嘴。

背景技術(shù)：

厚壁鋼管的焊接時(shí)的坡口結(jié)構(gòu)，比如V型、雙V型、J型坡口形式，對于厚壁鋼管(厚度大于100mm高合金耐熱鋼)的焊接熱處理；現(xiàn)有的坡口存在的技術(shù)缺陷：到達(dá)性較差、根部不容易焊透、坡口二側(cè)存在未熔合缺陷；焊接填充量較多且焊接殘余應(yīng)力較大。

現(xiàn)有的焊嘴無法直接深入焊接處，焊縫坡口邊緣未能及時(shí)熔化導(dǎo)致坡口兩側(cè)不能熔合。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服已有坡口結(jié)構(gòu)和焊嘴的到達(dá)性較差、焊接填充量較多且焊接殘余應(yīng)力較大、坡口兩側(cè)未焊透的不足，本實(shí)用新型提供了一種到達(dá)性好、焊接填充量少且焊接殘余應(yīng)力減小、有效焊透坡口兩側(cè)的厚壁鋼管混合型坡口結(jié)構(gòu)及其配套焊嘴。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種厚壁鋼管混合型坡口結(jié)構(gòu)，包括坡口下段，所述坡口下段的角度呈35°，所述坡口結(jié)構(gòu)還包括坡口中段和坡口上段，所述坡口中段的角度為α，3.5°≤α≤5°，所述坡口上段的坡口角度為β，2.5°≤β≤4°，且β＜α。

進(jìn)一步，所述坡口中段的角度為4°，所述坡口上段的坡口角度為3°。當(dāng)然，也可以是其他取值范圍內(nèi)的角度。

再進(jìn)一步，所述坡口下段腰高為18mm，所述坡口中段的腰高為70mm，所述坡口上段的腰高為厚壁鋼管的厚度110mm。

所述坡口下段與坡口中段相接處的過渡半徑R1＝3mm，所述坡口中段與坡口上段相接處的過渡半徑R2＝3mm。

一種厚壁鋼管混合型坡口結(jié)構(gòu)配套的焊嘴，所述焊嘴是導(dǎo)電體；所述焊嘴中部設(shè)有供向焊接熔池輸送焊絲的通孔；所述焊嘴的截面呈兩側(cè)帶有缺口的局部圓形，所述焊嘴的截面中，兩個(gè)側(cè)面為平面，底面和頂面為弧面，所述焊嘴的側(cè)面覆蓋耐高溫絕緣漆層。

本實(shí)用新型中，設(shè)計(jì)了埋弧焊槍夾持導(dǎo)電焊嘴，使焊槍的導(dǎo)電嘴能直接深入焊接處，克服了坡口兩側(cè)未焊透等缺陷；進(jìn)一步，在埋弧焊槍夾持導(dǎo)電嘴表面涂上耐高溫絕緣油漆，杜絕了導(dǎo)電嘴與坡口短路事故的發(fā)生，同時(shí)克服了由于導(dǎo)電嘴短路向焊縫融入銅元素從而產(chǎn)生的裂縫。

本實(shí)用新型的有益效果主要表現(xiàn)在：到達(dá)性好、焊接填充量少且焊接殘余應(yīng)力減小、有效焊透坡口兩側(cè)。

附圖說明

圖1是厚壁鋼管混合型坡口結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖2是焊嘴的截面圖。

圖3是焊嘴的側(cè)視圖。

圖4是焊嘴的立體圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。

參照圖1～圖4，一種厚壁鋼管混合型坡口結(jié)構(gòu)，包括坡口下段， 所述坡口下段的角度呈35°，所述坡口結(jié)構(gòu)還包括坡口中段和坡口上段，所述坡口中段的角度為α，3.5°≤α≤5°，所述坡口上段的坡口角度為β，2.5°≤β≤4°，且β＜α。

進(jìn)一步，所述坡口中段的角度為4°，所述坡口上段的坡口角度為3°。當(dāng)然，也可以是其他取值范圍內(nèi)的角度。

再進(jìn)一步，所述坡口下段腰高H1為18mm，所述坡口中段的腰高H2為70mm，所述厚壁鋼管的厚度110mm。

所述坡口下段與坡口中段相接處的過渡半徑R1＝3mm，所述坡口中段與坡口上段相接處的過渡半徑R2＝3mm。

一種厚壁鋼管混合型坡口結(jié)構(gòu)配套的焊嘴，所述焊嘴是導(dǎo)電體；所述焊嘴中部設(shè)有供向焊接熔池輸送焊絲的通孔，所述焊嘴的截面呈兩側(cè)帶有缺口的局部圓形，所述焊嘴的截面中，兩個(gè)側(cè)面為平面，底面和頂面為弧面，所述焊嘴的側(cè)面覆蓋耐高溫絕緣漆層。

本實(shí)施例中，參照圖1，過渡半徑優(yōu)選為：R1＝3mm；R2＝3mm；腰高H1＝18mm，腰高H2＝70mm，坡口下段的坡口角度35°(參照圖1，所述角度為坡口下段與豎向軸線之間夾角)，所述坡口中段的角度為4°，所述坡口上段的坡口角度為3°，坡口寬度35～39mm，本實(shí)施例的坡口填充量比現(xiàn)有的J型減少約16％-20％；比現(xiàn)有的V型坡口減少23％-27％，焊接應(yīng)力大大下降。

傳統(tǒng)的埋弧焊導(dǎo)電嘴；當(dāng)實(shí)際焊接參數(shù)：焊接電流475A，電壓36V時(shí)，導(dǎo)電嘴端部實(shí)測最高溫度為445℃；參照圖2～圖4的焊嘴，在同樣電流、電壓條件下，實(shí)測導(dǎo)電嘴端部最高溫度為498℃。可以接受長時(shí)間焊接；把焊嘴最大直徑縮小至Φ12mm，端部直徑為Φ9mm時(shí),在相同電流、電壓條件下，實(shí)測導(dǎo)電嘴端部最高溫度為615℃。