CN109262205A - 单斜面卷制接管制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种单斜面卷制接管制造方法。解决了以往单斜面卷制接管结构和制造方法落后、加工质量差、设计结构单一、生产效率低等问题。主要工艺流程为：按展开图数控气割下料及坡口→预弯两端→卷圆→装焊纵缝→矫圆→焊缝无损检测→待装配。通过发明单斜面卷制接管结构和制造方法，使得单斜面卷制接管设计结构和制造技术得到创新优化。技术新颖、实用、先进、可靠。
Description
技术领域
本发明涉及锅炉和压力容器、压力管道、核能设备等承压设备的设计和制造领域，具体是一种单斜面卷制接管制造方法。
背景技术
在锅炉和压力容器承压设备中，经常会看到大口径单斜面卷制接管或筒体（简称接管），其斜平面与接管中心线不垂直、除采购大型锯切设备加工且生产效率低外，通常采用在接管校圆后手工气割修磨，而且实际上气割为向心方向且垂直于钢板表面，使得气割断面并不是在一个平面上，造成气割面平面度和粗糙度超差、材料消耗大、表面凹凸不平、质量差、生产效率低、设计结构和制造技术落后，见图1。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术存在的问题，进而提供一种单斜面卷制接管制造方法，达到优化设计结构和制造技术方法、降低制造成本、提高制造质量的目的。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种单斜面卷制接管制造方法，其步骤如下，
一、在接管上划通长的标线Ⅰ、标线Ⅱ、标线Ⅲ、标线Ⅳ，标线Ⅰ、标线Ⅱ、标线Ⅲ、标线Ⅳ与接管切面圆心的垂线两两之间夹角为90°，根据所需制造的接管的直径，计算得出接管切面圆周长，以及每两个相邻标线之间的的四分之一圆弧长度；
二、所需制造的接管单斜面倾角已知，以接管横切面下方右端做向上的垂直辅助线，接管直径已知，根据勾股定理，可求得接管横切面上方右端到垂直辅助线的长度；接管一端斜面是呈椭圆形结构，展开接管其斜面一端呈正弦曲线状，从而确定了正弦曲线的波峰到波谷的垂直长度。
三、接管周长已知，接管斜面一端展开的正弦曲线波峰到波谷的长度已知，从而确定了正弦曲线的规格，钢板毛坯下料，在毛坯钢板上画出与四分之一圆弧长度相等的各个相邻标线的展开以及在各展开的标线之间分布的正弦曲线，并沿正弦曲线数控气割；
四、在钢板的两个相邻波峰或波谷处进行切割，然后将切割好的钢板两端预弯，进行卷圆，卷圆完成后将相邻波谷的切割处构成的对接纵缝进行焊装，焊装完成后进行矫圆以及无损检测，检测合格后即完成制造，待装配。
进一步的，步骤三中在钢板中心画垂线，使垂线两边钢板宽度相等，沿垂线画正弦曲线且正弦曲线波峰波谷均匀分布在垂线两端，并气割成型，得两块毛坯钢板，两块毛坯钢板的切割端对接构成焊缝，并通过点焊使得两块钢板装焊一起，根据所要制得的接管周长进行切割得到成型钢板，然后将焊装在一起的两块钢板，两端预弯，进行卷圆，卷圆完成后两端切割处相对接构成纵缝，在纵缝处进行焊装，焊装完成后进行矫圆以及无损检测，最后气割两块钢板的焊缝，并修磨焊缝，即完成制造，带装配。
本发明的有益效果是：采用本发明的技术方案，彻底解决了以往单斜面卷制接管结构和制造方法落后、加工质量差、设计结构单一、生产效率低等问题。通过发明单斜面卷制接管结构和制造方法，使得单斜面卷制接管设计结构和制造技术得到创新优化。技术新颖、实用、先进、可靠。
附图说明
图1为本现有的单斜面卷制管质量较差的结构示意图。
图2a为本发明单斜面卷制接管结构示意图。
图2b为本发明单斜面卷制接管切面标线位置示意图。
图3a为本发明单件卷制的钢板中径展开示意图。
图3b为本发明两件卷制的钢板中径展开示意图。
图4为常见单斜面卷制接管示意图。
图5a为D630×16采用本发明技术方案的人孔接管结构示意图。
图5b为D630×16采用本发明技术方案的人孔接管切面标线及焊缝位置示意图。
图5c为D630×16采用本发明技术方案的人孔接管的钢板单件卷制中径展开示意图。
图6a为D600×16采用本发明技术方案的人孔接管结构示意图。
图6b为D630×16采用本发明技术方案的人孔接管切面标线及焊缝位置示意图。
图6c为D630×16采用本发明技术方案的人孔接管的钢板两件卷制中径展开示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本发明的保护范围不限于下述实施例。
如图2a、图2b所示，本实施例所涉及的一种单斜面卷制接管制造方法，其步骤如下，
一、在接管上划通长的标线Ⅰ、标线Ⅱ、标线Ⅲ、标线Ⅳ，标线Ⅰ、标线Ⅱ、标线Ⅲ、标线Ⅳ与接管切面圆心的垂线两两之间夹角为90°，根据所需制造的接管的直径，计算得出接管切面圆周长，以及每两个相邻标线之间的的四分之一圆弧长度；
二、所需制造的接管单斜面倾角已知，以接管横切面下方右端做向上的垂直辅助线，接管直径已知，根据勾股定理，可求得接管横切面上方右端到垂直辅助线的长度；接管一端斜面是呈椭圆形结构，展开接管其斜面一端呈正弦曲线状，从而确定了正弦曲线的波峰到波谷的垂直长度。
三、接管周长已知，接管斜面一端展开的正弦曲线波峰到波谷的长度已知，从而确定了正弦曲线的规格，钢板毛坯下料，在毛坯钢板上画出与四分之一圆弧长度相等的各个相邻标线的展开以及在各展开的标线之间分布的正弦曲线，并沿正弦曲线数控气割；
四、在钢板的两个相邻波峰或波谷处进行切割，然后将切割好的钢板两端预弯，进行卷圆，卷圆完成后将相邻波谷的切割处构成的对接纵缝进行焊装，焊装完成后进行矫圆以及无损检测，检测合格后即完成制造，待装配。
进一步的，步骤三中在钢板中心画垂线，使垂线两边钢板宽度相等，沿垂线画正弦曲线且正弦曲线波峰波谷均匀分布在垂线两端，并气割成型，得两块毛坯钢板，两块毛坯钢板的切割端对接构成焊缝，并通过点焊使得两块钢板装焊一起，根据所要制得的接管周长进行切割得到成型钢板，然后将焊装在一起的两块钢板，两端预弯，进行卷圆，卷圆完成后两端切割处相对接构成纵缝，在纵缝处进行焊装，焊装完成后进行矫圆以及无损检测，最后气割两块钢板的焊缝，并修磨焊缝，即完成制造，带装配。
如图3a所示，单斜面卷制接管1按钢板中径展开图6数控下料，单斜面卷制接管1单件卷制或压制，或者两件同时卷制或压制，此时两件接管1纵缝4位置不同；接管1外表面与斜平面相贯线3为一椭圆相贯线，相贯线3上每一点的端面均垂直钢板表面；纵缝4可以在接管1任一位置；单斜面倾斜角5校小时，适合单件卷制或压制，单件卷制时以左半边为例，纵缝4可以设置在接管1纵缝最短位置标线Ⅲ上；单斜面倾斜角5校大时，适合两件合卷制或压制，两块钢板应焊接连接在一起：在焊缝8之间焊接连接，焊缝8之间应当留≤10mm间隙，如图3b所示，当卷制椭圆度较大时，可以由压力机点压校正，钢板中径展开图6上标有确定正弦曲线7轨迹的多点坐标尺寸，以便编制钢板数控气割下料程序。
作为本发明的一个实施例，例如某大型容器椭圆封头人孔接管见图4；图4中人孔接管为常见单斜面卷制接管，数量1件，规格D630×16、中径展开长度1928mm。纵缝为V型坡口，净质量113公斤，消耗定额150公斤。
以往主要工艺流程为：划下料线600×1928→气割及坡口→预弯两端→卷圆→装焊纵缝600 mm→矫圆→焊缝无损检测→划斜口线→手工气割→修磨→待装配。
以上工艺流程总工时20小时 ，消耗材料定额150公斤，焊接纵缝600 mm，斜面表面质量差。
根据本发明的技术方案，根据图5a、图5b、图5c，人孔接管斜平面端面垂直钢板表面，增加中径展开图6，焊缝4选在标线Ⅲ，焊缝长度最小为330mm。主要工艺流程为：按展开图数控气割下料及坡口→预弯两端→卷圆→装焊纵缝330 mm→矫圆→焊缝无损检测→待装配。
以上工艺流程总工时8小时 ，消耗材料定额113公斤，焊接纵缝330 mm，斜面表面质量好。
作为本发明的一个实施例，规格D600×16、中径展开长度1928mm、宽度935mm；如图6a、图6b、图6c所示，当人孔接管数量为2件时，可以采用合料卷制，焊缝4设在标线Ⅳ上，连接焊缝8宽度5 mm将两件钢板毛坯装焊一起。主要工艺流程为：数控气割下料及坡口→焊连接焊缝8成935×1928/2件→预弯两端→合卷圆→装焊纵缝930 mm/2件→矫圆→焊缝无损检测→气割连接焊缝8→修磨→待装配。
通过以上对比可见，新发明的设计结构和制造方法降低材料成本和制造费用、提高产品质量效果明显。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，这些具体实施方式都是基于本发明整体构思下的不同实现方式，而且本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (2)
1.一种单斜面卷制接管制造方法，其步骤如下，
一、在接管上划通长的标线Ⅰ、标线Ⅱ、标线Ⅲ、标线Ⅳ，标线Ⅰ、标线Ⅱ、标线Ⅲ、标线Ⅳ与接管切面圆心的垂线两两之间夹角为90°，根据所需制造的接管的直径，计算得出接管切面圆周长，以及每两个相邻标线之间的的四分之一圆弧长度；
二、所需制造的接管单斜面倾角已知，以接管横切面下方右端做向上的垂直辅助线，接管直径已知，根据勾股定理，可求得接管横切面上方右端到垂直辅助线的长度；接管一端斜面是呈椭圆形结构，展开接管其斜面一端呈正弦曲线状，从而确定了正弦曲线的波峰到波谷的垂直长度；
三、接管周长已知，接管斜面一端展开的正弦曲线波峰到波谷的长度已知，从而确定了正弦曲线的规格，钢板毛坯下料，在毛坯钢板上画出与四分之一圆弧长度相等的各个相邻标线的展开以及在各展开的标线之间分布的正弦曲线，并沿正弦曲线数控气割；
四、在钢板的两个相邻波峰或波谷处进行切割，然后将切割好的钢板两端预弯，进行卷圆，卷圆完成后将相邻波谷的切割处构成的对接纵缝进行焊装，焊装完成后进行矫圆以及无损检测，检测合格后即完成制造，待装配。
2.根据权利要求1所述的单斜面卷制接管制造方法，其特征在于：步骤三中在钢板中心画垂线，使垂线两边钢板宽度相等，沿垂线画正弦曲线且正弦曲线波峰波谷均匀分布在垂线两端，并气割成型，得两块毛坯钢板，两块毛坯钢板的切割端对接构成焊缝，并通过点焊使得两块钢板装焊一起，根据所要制得的接管周长进行切割得到成型钢板，然后将焊装在一起的两块钢板，两端预弯，进行卷圆，卷圆完成后两端切割处相对接构成纵缝，在纵缝处进行焊装，焊装完成后进行矫圆以及无损检测，最后气割两块钢板的焊缝，并修磨焊缝，即完成制造，带装配。
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