[发明专利]非对称窄间隙焊接坡口结构

说明书

一种非对称窄间隙焊接坡口结构，设置于第一焊接件(1)与第二焊接件(6)之间，坡口结构包括自上而下依次连通的小角度坡口段(7)、圆弧连接段(5)、凹槽(2)和根部间隙(3)；其中小角度坡口段(7)位于第一焊接件(1)的端部与第二焊接件(6)的倾斜端部之间；圆弧连接段(5)位于小角度坡口段(7)的底部，圆弧连接段(5)的圆弧与倾斜端部相邻；凹槽(2)从圆弧连接段(5)向第一焊接件(1)一侧延伸；根部间隙(3)沿垂直方向设置于凹槽(2)下方。该坡口结构可以达到降低焊材消耗量、减少焊接工作量的效果。

技术领域

本公开涉及应用于石油化工、煤化工等领域的高压重型容器，特别涉及一种用于高压重型容器的非对称窄间隙焊接坡口结构。

背景技术

随着国内外对清洁能源的需求越来越大，炼油和煤化工的深加工装置也大量上马。深加工装置的特点是高压或高温、临氢，因而需要制造相应的重型容器。

重型容器(例如加氢反应器)壁厚很大，容器重量能达到1000吨、2000吨甚至更高。这些厚壁重型容器如果采用常规的焊接坡口，例如V型或U型坡口，焊接工作量非常巨大。因此焊接工程师开发出窄间隙焊接工艺。传统的窄间隙坡口是对称设置的，如图1所示。在专利CN10519593A和CN 103008851A中也提到了呈U形、V形、I形或双V形的对称坡口结构。尽管这种结构相比传统焊接结构焊接量有所减少，但是对于厚壁重型容器，焊材消耗量仍然很大。

因此，业内期待一种能够进一步减少焊材消耗和焊接工作量的窄间隙焊接坡口结构，以符合当今新常态下节能环保的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种非对称窄间隙焊接坡口结构，可以达到降低焊材消耗量、减少焊接工作量的效果，只要正确实施焊接，即能够保证焊透和焊接质量。

本发明采用以下解决方案：

一种非对称窄间隙焊接坡口结构，设置于第一焊接件与第二焊接件之间，所述坡口结构包括自上而下依次连通的小角度坡口段、圆弧连接段、凹槽和根部间隙；

其中所述小角度坡口段位于所述第一焊接件的端部与所述第二焊接件的倾斜端部之间；

所述圆弧连接段位于所述小角度坡口段的底部，所述圆弧连接段的圆弧与所述倾斜端部相邻；

所述凹槽从所述圆弧连接段向所述第一焊接件一侧延伸；

所述根部间隙沿垂直方向设置于所述凹槽下方。

优选地，所述凹槽设置于所述第一焊接件底部。

优选地，所述第二焊接件的倾斜端部朝所述第一焊接件延伸，在所述凹槽的下方形成支持凸台。

优选地，所述支持凸台的高度为4-5mm。

优选地，所述第一焊接件的所述端部沿垂直方向设置。

优选地，所述第二焊接件的倾斜端部与垂直方向的夹角为5-10°。

优选地，所述圆弧连接段的圆弧半径R≥10mm。

优选地，所述根部间隙的宽度P为1-2mm。

优选地，所述凹槽的宽度C为4-5mm。

优选地，所述凹槽的高度A为4-5mm。

与现有技术相比，本发明的有益效果是厚焊接件的端部向内凹陷，形成凹槽，从而既能保证焊透焊接件，同时又减小了坡口结构的体积，达到降低焊材消耗量、减少焊接工作量的效果。

附图说明

通过结合附图对本公开示例性实施例进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。