CN211804643U - 一种低温容器颈管与法兰的焊接结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种低温容器颈管与法兰的焊接结构，包括法兰、颈管、外壳，所述法兰的内侧设置有一个截面为矩形的环边槽，所述法兰的外侧与所述外壳固定连接，所述环边槽紧贴所述颈管且环边槽顶部与颈管顶部齐平，所述颈管挤压所述环边槽且颈管顶部与环边槽顶部焊接在一起，所述颈管的侧壁上设有若干条沿颈管轴向开设的镶嵌槽，所述颈管为可伸缩的颈管，所述颈管底部设置有转接环。本发明提供的一种低温容器颈管与法兰的焊接结构，易于焊透，热影响区小，同时焊缝处不受力，因而能确保焊接的拉伸强度与气密性，焊接结构十分牢固可靠。
Description
技术领域
本实用新型涉及低温容器技术领域，具体涉及一种低温容器颈管与法兰的焊接结构。
背景技术
低温容器用于储存和运输液氦(4.2K)、液氢(20.4K)、液氖(27.3K)、液氮(77.3K)、液氩 (87.3K)、液氧(90.17K)、液化天然气(112K)等低温液化气体，在农业、林业、卫生、商业、文化、地质矿产、建设、能源、机械、电子、航空航天、冶金、化工等各个部门应用广泛。低温容器对绝热性能要求很高，因而采用了真空绝热结构，容器由内筒体和外壳构成，中间夹层抽成真空，从而隔绝热传导和热对流，但颈管导热占据很大比例，而且颈管与法兰之间的焊接最容易损坏。
薄壁颈管与法兰之间常规的焊接结构中，颈管和法兰之间壁厚相差很大，不仅焊接困难，而且焊接质量难以保证。此外这一形式的焊缝强度差，容易产生漏气，破坏绝热夹层内的真空，导致绝热失效。
实用新型内容
本实用新型提供了一种低温容器颈管与法兰的焊接结构。
本实用新型由于环边槽与颈管厚度相等，所以是等厚度焊接，与此同时，薄壁颈管挤压固定在法兰上，通过使两者之间均布环向应力产生足够的摩擦力，从而承担此连接结构所需承担的大部分甚至全部重力载荷，从而显著减轻甚至消除焊缝处的力学载荷，避免焊缝处受力过大导致漏气或破坏，因而此焊接结构具有非常高的可靠性。
本实用新型采用如下技术方案：
一种低温容器颈管与法兰的焊接结构，包括法兰、颈管、外壳，所述法兰的内侧设置有一个截面为矩形的环边槽，所述法兰的外侧与所述外壳固定连接，所述环边槽紧贴所述颈管且环边槽顶部与颈管顶部齐平，所述颈管挤压所述环边槽且颈管顶部与环边槽顶部焊接在一起，所述颈管的侧壁上设有若干条沿颈管轴向开设的镶嵌槽，所述颈管为可伸缩的颈管，所述颈管底部设置有转接环。
进一步地，所述颈管为薄壁颈管。
进一步地，所述薄壁颈管采用玻璃钢材料制作。
进一步地，所述薄壁颈管的壁厚在0.5mm～1mm之间。
进一步地，所述环边槽与所述法兰采用同一块材料整体加而成。
进一步地，所述环边槽的厚度与所述薄壁颈管的厚度相同。
本实用新型的有益效果为：
(1)薄壁颈管与法兰之间采用等厚度焊接，两工件之间易于焊透，避免焊接缺陷，同时热影响区小，焊缝区晶格不会变成马氏体，低温下不开裂，焊接方便，焊接质量高，气密性好，薄壁颈管与法兰材料的晶相结构相同，不易漏气，能保证真空绝热结构的气密性。
(2)薄壁颈管紧贴法兰，增加摩擦力，使薄壁颈管与法兰连接处的重力载荷及其它载荷主要由摩擦力承担，并避免工件之间相对移动对焊缝产生载荷，这样可以显著降低甚至完全消除焊缝处的受力，避免焊缝受损并破坏绝热结构的真空，显者提高焊接的可靠性。
(3)采用本实用新型的焊接结构，可以先把工件焊好，在经过高低温冲击试验并检漏合格之后再安装到筒体上，不仅安装方便，而且成功率高，损失少。
(4)颈管的侧壁上设有若干条沿颈管轴向开设的镶嵌槽方便与之配合的盖子更好的盖住容器，可伸缩的颈管能够适应不同高度的内胆的连接，在颈管底部设置转接环能够更加方便的连接颈管与内胆。
附图说明
图1为本实用新型一种低温容器颈管与法兰的焊接结构的结构示意图。
图2为本实用新型薄壁颈管的受力示意图。
附图中，外壳1、法兰2、环边槽3、薄壁颈管4。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。
内筒体与外壳1在容器口处以颈管连接，颈管与外筒体上的法兰2以焊接形式相连。颈管构成了连接低温内筒体与常温外壳1的“热桥”，通过颈管的漏热在整个低温容器的漏热中占很大比例，是低温容器制造中的一个关键技术问题。
如图1所示，本实用新型提供了一种低温容器颈管与法兰的焊接结构，包括法兰2、颈管、外壳1，所述颈管为薄壁颈管4，采用玻璃钢材料制作而成，所述薄壁颈管4的壁厚在0.5mm～1mm之间，所述法兰2的内侧设置有一个截面为矩形的环边槽3，所述环边槽3与所述法兰2采用同一块材料整体加而成，所述环边槽3的厚度与所述薄壁颈管4的厚度相同，所述法兰2的外侧与所述外壳1固定连接，所述环边槽3紧贴所述颈管且环边槽3顶部与颈管顶部齐平，所述颈管挤压所述环边槽3且颈管顶部与环边槽3顶部焊接在一起，所述薄壁颈管4的侧壁上设有若干条沿薄壁颈管4轴向开设的镶嵌槽，薄壁颈管4的侧壁上设有若干条沿薄壁颈管4轴向开设的镶嵌槽方便与之配合的盖子更好的盖住容器，所述薄壁颈管4为可伸缩的薄壁颈管，能够适应不同高度的内胆的连接，所述薄壁颈管4底部设置有转接环，转接环能够更加方便的连接颈管与内胆。
为减少通过颈管的漏热，颈管设计成薄壁形式，通常壁厚在0.5～1mm之间，这一厚度远低于法兰环边槽3的厚度。在工件准备中，使薄壁颈管4处于环向向外的均匀压力下，使薄壁颈管4紧贴法兰环边槽3并使两者之间具有足够的摩擦力，采用扩管工夹具将法兰2和薄壁颈管4挤压固定后，再将薄壁颈管4与法兰2焊接在一起，在焊接之后、容器装配之前进行高低温冲击试验、捡漏，在高低温冲击试验以及检漏均合格后再进行容器装配。
将薄壁颈管4与法兰2之间厚度差很大的工件焊接，转化为环边槽3与薄壁颈管4之间的等厚度焊接，因而采用较小功率即可将工件焊透，热影响区小，焊缝区晶格不会变成马氏体，低温下不开裂，能显著提高焊接质量，气密性好；能够增加薄壁颈管4与法兰2之间的接触面积，通过挤压固定使薄壁颈管4紧贴法兰环边槽3并增大摩擦力，减少甚至消除焊缝受力，使焊缝仅起密封作用，显著提高焊接可靠性。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (6)
1.一种低温容器颈管与法兰的焊接结构，包括法兰、颈管、外壳，其特征在于，所述法兰的内侧设置有一个截面为矩形的环边槽，所述法兰的外侧与所述外壳固定连接，所述环边槽紧贴所述颈管且环边槽顶部与颈管顶部齐平，所述颈管挤压所述环边槽且颈管顶部与环边槽顶部焊接在一起，所述颈管的侧壁上设有若干条沿颈管轴向开设的镶嵌槽，所述颈管为可伸缩的颈管，所述颈管底部设置有转接环。
2.根据权利要求1所述的一种低温容器颈管与法兰的焊接结构，其特征在于，所述颈管为薄壁颈管。
3.根据权利要求2所述的一种低温容器颈管与法兰的焊接结构，其特征在于，所述薄壁颈管采用玻璃钢材料制作。
4.根据权利要求3所述的一种低温容器颈管与法兰的焊接结构，其特征在于，所述薄壁颈管的壁厚在0.5mm～1mm之间。
5.根据权利要求4所述的一种低温容器颈管与法兰的焊接结构，其特征在于，所述环边槽与所述法兰采用同一块材料整体加而成。
6.根据权利要求5所述的一种低温容器颈管与法兰的焊接结构，其特征在于，所述环边槽的厚度与所述薄壁颈管的厚度相同。
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2020
- 2020-01-09 CN CN202020038154.0U patent/CN211804643U/zh active Active
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