CN219712662U - 一种半球形封头结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种半球形封头结构，包括封头，所述封头开设有安装孔，所述安装孔用于安装锻管；所述封头设置有用于定位所述锻管的定位组件；所述封头的端口处还设置有能够切除的余量，所述端口处在切除所述余量后固定连接管板。本实用新型对特殊材料的封头能够大大减小形变量，保证尺寸一致性，制作方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及冷凝器封头，具体是一种半球形封头结构。
背景技术
在制造一台电厂废水冷凝器时，其设备的关键部件是由材料为2.25Cr1Mo的管板、半球形封头和大直径锻管构成。
2.25Cr1Mo是一种新型铬钼型耐热钢。焊接热影响区对焊接线能量较敏感，如果焊接冷却速度控制不当，容易导致焊接热影响区过热区韧性大幅度下降。并且该材料淬硬倾向较大，焊接冷却过程中焊接热影响区容易产生马氏体组织，加之大厚度钢板在焊接时拘束应力较大，容易产生冷裂纹。
存在的问题：
1、该设备的关键组件中的管板、半球形封头和大直径锻管间有大量的焊接接头，焊接变形量大；
2、2.5Cr1Mo半球形封头没有可供参考的成型工艺；
3、为保证焊接质量，需要保持单个焊接接头焊接过程持续性一次成型；
4、管板与半球形封头坡口对接，封头与锻管坡口对接需保证尺寸的一致性高。
实用新型内容
为解决上述现有技术的缺陷，本实用新型提供一种半球形封头结构，本实用新型对特殊材料的封头能够大大减小形变量，保证尺寸一致性，制作方便。
为实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案：一种半球形封头结构，包括封头，所述封头开设有安装孔，所述安装孔用于安装锻管；所述封头设置有用于定位所述锻管的定位组件；
所述封头的端口处还设置有能够切除的余量，所述端口处在切除所述余量后固定连接管板。
进一步地，所述定位组件包括能够焊接到所述封头外壁的支柱，所述支柱的外端部固定有支架，所述支架的两个端部均固定有定位板，所述定位板能够接触于所述锻管的外壁。
进一步地，所述定位板为匹配所述锻管的弧形。
进一步地，所述支架为匹配所述封头的弧形。
进一步地，所述管板的外周设置有焊接脚，所述焊接脚焊接在去除所述余量后的所述端口处。
综上所述，本实用新型取得了以下技术效果：
本实用新型设置定位组件，能够在焊接锻管时保证锻管的角度、位置精准，使得焊接位置的形变量极小，大大减小对封头端口的变形；
本实用新型预留余量，能够承载形变量，在敢接锻管完成后再切除余量，保证端口处的平整性，能够与管板焊接精准；
本实用新型考虑了材料的特点，材料可焊性的特殊性以及部件结构的特殊性，解决了2.5Cr1Mo材料封头的成型无相关资料可循的问题，解决了该部件中封头上锻管焊接产生的变形问题，避免了该部件中封头与管板可能产生的尺寸不匹配的问题。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的如图1所示是初始状态的封头；
图2是开安装孔后的封头；
图3是在封头上利用定位组件焊接锻管的示意图；
图4是定位板示意图；
图5是切除余量后的示意图；
图6是最终封头成型示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例：
如图1－如图5的顺序，一种半球形封头结构，如图1所示，包括封头1，材料为2.5Cr1Mo，如图2所示，封头1开设有安装孔，安装孔用于安装锻管；图2中仅示出安装孔的数量为2个，分别是第一安装孔11、第二安装孔12，图3中仅示出相应锻管的数量为2个，分别是第一锻管31、第二锻管32，第一锻管31、第二锻管32的直径不同，相应第一安装孔11、第二安装孔12的直径也不相同。
封头1设置有用于定位锻管的定位组件5；如图3所示，定位组件5包括能够焊接到封头1外壁的支柱51，支柱51的外端部固定有支架52，支架52的两个端部均固定有定位板53，定位板53能够接触于锻管的外壁，用于形成锻管的定位。支柱51的一端焊接在封头1的外壁，位于多个安装孔之间，在定位结束后，将支柱51清除。
支架52的数量为1个或者多个，支架52为匹配封头1的弧形，对应锻管的数量，能够一次性将所有锻管都定位。
如图4所示，定位板53为匹配锻管的弧形，每一个定位板53的弧形曲度匹配相应锻管的直径。
进一步地，支架52的端部焊接在支柱51上，在定位结束从支柱51上清除，以便于将定位板53取下。
在焊接锻管之前，将定位组件5按照尺寸焊接放置完成，然后将锻管的一端伸入到安装孔中，并让锻管的外壁紧密的接触到定位板53中，再进行焊接，使得锻管的焊接更加精准，焊接变形量小，同时能够保持单个焊接接头焊接过程持续性一次成型。
如图5所示，封头1的端口处还设置有能够切除的余量13，端口处在切除余量13后固定连接管板4。将封头1在生产时留出多余的部分，即为余量13部分，在锻管安装之后，再将余量13部分切除，余量13的存在，能够让安装锻管时，锻管与封头的焊接位置对端口处的影响最小，避免端口处的变形，防止变形后影响管板4的安装。
如图6所示，管板4的外周设置有焊接脚41，焊接脚41焊接在去除余量13后的端口处，在焊接锻管时，余量13仍旧存在，焊接位置对余量13的影响大、其余位置影响小，焊接完成后，将余量切除，切除后的端口被影响的形变量极小，几乎无影响，封头与锻管坡口对接保证尺寸的高一致性。
成型工艺如下：
1.通过结合材料性能与实际产品结构的特点，采用热冲压成型方式制作半球形封头。
2.为避免半球形封头的成型过程中进入2.5Cr1Mo的高温低延伸温度范围(800～850℃)，产生冲压开裂现象。按照960℃的热成型热处理温度进行制作。制作过程中当温度下降至850℃时，再次将封头放入热处理炉中加热到960℃保温后进行压制。通过两次压制成型封头1，并留出一定的余量13。
3.因该部件最终封头端部坡口位置与封头上的锻管焊接位置距离近。为防止锻管焊接时对封头端口产生焊接变形，封头在锻管焊接时，保留端部余量13。
4.在保留封头端部余量13的情况下，通过机加工方式在半球形封头上进行开安装孔，保证开孔处焊接坡口位置材料性能。
5.封头开孔后，将支柱51焊接在封头外壁，依次按照支架52、定位板53，将封头与相应锻管进行组对，焊接。封头和锻管对接坡口为U型外坡口。组对后在焊接处内侧使用弧板固定防止锻管焊接接头位置变形。
6.在保持预热温度的条件下连续施焊。
7.焊接完成后将封头锻管组焊件进行300℃热处理炉内消氢热处理，防止氢致裂纹。
8.为防止出现延迟裂纹，消氢热处理完成24小时后对锻管的焊接接头进行探伤处理。
9.对封头锻管组焊件进行退火热处理，去除焊接应力。
10.用机加工的方式制作封头端部坡口。
11.因该封头为热成型产品，最终尺寸无法控制在理论值。通过机加工二次加工管板上与封头对接位置，使其与封头对接的尺寸能够满足要求，不产生超标的错边。
12.将管板与封头锻管组件进行组对焊接，在保持预热温度的条件下连续施焊。
13.完成整个部件的制作。
以上所述仅是对本实用新型的较佳实施方式而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (5)
1.一种半球形封头结构，其特征在于：包括封头(1)，所述封头(1)开设有安装孔，所述安装孔用于安装锻管；所述封头(1)设置有用于定位所述锻管的定位组件(5)；
所述封头(1)的端口处还设置有能够切除的余量(13)，所述端口处在切除所述余量(13)后固定连接管板(4)。
2.根据权利要求1所述的一种半球形封头结构，其特征在于：所述定位组件(5)包括能够焊接到所述封头(1)外壁的支柱(51)，所述支柱(51)的外端部固定有支架(52)，所述支架(52)的两个端部均固定有定位板(53)，所述定位板(53)能够接触于所述锻管的外壁。
3.根据权利要求2所述的一种半球形封头结构，其特征在于：所述定位板(53)为匹配所述锻管的弧形。
4.根据权利要求3所述的一种半球形封头结构，其特征在于：所述支架(52)为匹配所述封头(1)的弧形。
5.根据权利要求3所述的一种半球形封头结构，其特征在于：所述管板(4)的外周设置有焊接脚(41)，所述焊接脚(41)焊接在去除所述余量(13)后的所述端口处。
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