CN112872740A - 一种用于超低温环境精密设备汇总管的加工方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于超低温环境精密设备汇总管的加工方法，先把汇总管的支流管嘴、集流管嘴与汇总管本体锻造成一体，即形成整体式锻件；再在整体式锻件上通过切屑加工制作支流管嘴和集流管嘴，加工后，使支流管嘴、集流管嘴和汇总管本体自然形成为一个整体；支流管嘴与汇总管本体的结合部位为锻造后的机械加工表面，集流管嘴与汇总管本体的结合部位为锻造后的机械加工表面；采用管道自动氩弧焊方法把集流管与集流管嘴连接在一起，形成连接焊缝；把支流管与支流管嘴连接在一起，形成连接焊缝，这些连接焊缝均为环形对接焊缝，焊缝结构简单，便于摆放胶片和射线检测，不容易发生射线检测结果误判的情况。本发明泄漏率指标显著提高，基体物理性能更加优良。

Description

一种用于超低温环境精密设备汇总管的加工方法
技术领域
本发明涉及一种用于超低温环境的精密设备流体管路系统的汇总管的加工方法。
背景技术
流体管路系统之汇总管，在空调、供水、供气、供暖、化工、石油等各行各业广泛应用。这些行业所用的汇总管，其设计使用条件，不是十分恶劣，对汇总管材料的低温特性、微观组织致密性方面的要求不是非常高，绝大多数情况下不进行氦检漏或者氦检漏的泄漏指标要求不高。这些行业所用的汇总管，其支流管、集流管、汇总管本体都采用管材加工，并且直接焊接在一起。
由于其焊缝焊接过程是一种金属熔化、冶金、凝固过程，在这个过程中，不可避免的会产生气孔气泡和组织疏松。当存在肉眼可见的气孔气泡，即存在宏观的内部组织不连续，视为焊接缺陷，可以通过射线检测探查和返修。但是支流管与汇总管本体之间的焊缝以及集流管与汇总管本体之间的焊缝属于环形三角焊缝，在射线检测时不便于摆放胶片（相片），而且容易发生射线检测结果的误判。而焊缝存在的组织疏松是肉眼不可见的，常规方法难以探查，也是不可避免的。一般情况下，不容易通过泄漏检测，真空氦检漏时的漏率往往大于 1.0×10-8Pa.m3.s-1。
发明内容
本发明是为了解决汇总管在射线检测时不便于摆放胶片（相片），而且容易发生射线检测结果的误判的技术问题。
一种用于超低温环境精密设备汇总管的加工方法，先把汇总管的支流管嘴、集流管嘴与汇总管本体锻造成一体，即形成整体式锻件；
再在整体式锻件上通过切屑加工制作支流管嘴和集流管嘴，加工后，使支流管嘴、集流管嘴和汇总管本体自然形成为一个整体；
支流管嘴与汇总管本体的结合部位为锻造后的机械加工表面，集流管嘴与汇总管本体的结合部位为锻造后的机械加工表面；
采用管道自动氩弧焊方法把集流管与集流管嘴连接在一起，形成连接焊缝；把支流管与支流管嘴连接在一起，形成连接焊缝，这些连接焊缝均为环形对接焊缝，焊缝结构简单，便于摆放胶片（相片）和射线检测，不容易发生射线检测结果误判的情况。
所述汇总管采用碳和氮元素质量百分含量大于0.15%的316LN奥氏体不锈钢材料制造。
采用上述技术方案，本发明具有以下优点：
a)泄漏率指标显著提高
本发明所述汇总管采用锻件、切屑加工而成，在结构上没有焊缝或螺纹连接口等，其微观组织致密，非常容易通过泄漏检测的考验，在室温下进行真空氦检漏，漏率小于 1.0×10-11 Pa.m3.s-1，比常规汇总管的漏率指标显著提高。
b) 基体物理性能更加优良
本发明所述汇总管采用碳和氮元素质量百分含量大于0.15%、强度高、低温韧性好、磁导率低的316LN奥氏体不锈钢材料经锻造、切屑加工而成，汇总管在室温抗拉强度大于550MPa、4K（-269℃）温度条件下的抗拉强度大于1310MPa、4K（-269℃）温度条件下的断裂韧性 大于180KIc (MPa.m1/2)，基体材料仍然具有非常好的弹性和韧性，其安全性、可靠性显著提高。
c）更加方便后续管道的焊接与检测
采用本发明所述汇总管，通过管道自动氩弧焊把支流管和集流管与汇总管相连，连接处远离汇总管，便于摆放胶片（相片）和射线检测；支流管与汇总管本体之间的焊缝以及集流管与汇总管本体之间的焊缝为环形对接焊缝，焊缝结构简单，不容易发生射线检测结果误判的情况。
附图说明
图1为本发明的汇总管结构示意图。
图2为图1中 A处的放大图。
图3为图1的左视图。
图中：1-集流管，2-支流管嘴，3-汇总管本体， 4-支流管，5-支流管嘴与汇总管本体的结合部位，6-支流管与支流管嘴的连接焊缝，7-集流管嘴，8-集流管嘴与汇总管本体的结合部位,9-集流管嘴与集流管的连接焊缝。
具体实施方式
如图1-3所示，一种用于超低温环境精密设备汇总管的加工方法，先把汇总管的支流管嘴2、集流管嘴7与汇总管本体3锻造成一体，即形成整体式锻件；
再在整体式锻件上通过切屑加工制作支流管嘴2和集流管嘴7，加工后，使支流管嘴2、集流管嘴7和汇总管本体3自然形成为一个整体，而不是通过焊接或组装等其他方式组成一个体整体；
支流管嘴2与汇总管本体3的结合部位5为锻造后的机械加工表面，集流管嘴7与汇总管本体3的结合部位8为锻造后的机械加工表面；而通常的汇总管，这些部位均为焊缝表面或者其它机械连接表面。
采用管道自动氩弧焊方法把集流管1与集流管嘴7连接在一起，形成连接焊缝9；把支流管4与支流管嘴2连接在一起，形成连接焊缝6，这些连接焊缝均为环形对接焊缝，焊缝结构简单，便于摆放胶片（相片）和射线检测，不容易发生射线检测结果误判的情况。
本发明所述的用于超低温环境精密设备汇总管，采用强度高、低温韧性好、磁导率低的316LN奥氏体不锈钢制造，这种材料在室温下的抗拉强度大于550MPa,77K（-196℃）温度条件下的抗拉强度大于1310MPa，77K（-196℃）温度条件下的断裂韧性 大于180KIc(MPa.m1/2)。在4K（-269℃）温度下，汇总管材料仍然具有非常好的弹性和韧性，其安全性、可靠性显著提高。

Claims (2)

1.一种用于超低温环境精密设备汇总管的加工方法，其特征在于：先把汇总管的支流管嘴（2）、集流管嘴（7）与汇总管本体（3）锻造成一体，即形成整体式锻件；
再在整体式锻件上通过切屑加工制作支流管嘴（2）和集流管嘴（7），加工后，使支流管嘴（2）、集流管嘴（7）和汇总管本体（3）自然形成为一个整体；
支流管嘴（2）与汇总管本体（3）的结合部位（5）为锻造后的机械加工表面，集流管嘴（7）与汇总管本体（3）的结合部位（8）为锻造后的机械加工表面；
采用管道自动氩弧焊方法把集流管（1）与集流管嘴（7）连接在一起，形成连接焊缝（9）；把支流管（4）与支流管嘴（2）连接在一起，形成连接焊缝（6），这些连接焊缝均为环形对接焊缝，焊缝结构简单，便于摆放胶片和射线检测，不容易发生射线检测结果误判的情况。
2.根据权利要求1所述的一种用于超低温环境精密设备汇总管的加工方法，其特征在于：所述汇总管采用碳和氮元素质量百分含量大于0.15%的316LN奥氏体不锈钢材料制造。
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