[发明专利]焊接连接结构

说明书

本发明公开了一种焊接连接结构，涉及焊接结构技术领域，焊接连接结构包括：固定座和悬臂件，固定座设有矩形开口槽，所述矩形开口槽开口两侧均设有承力部，每个所述承力部沿所述矩形开口槽向外均连接有第一楔形块；悬臂件至少部分收容于所述矩形开口槽内，所述悬臂件位于所述矩形开口槽内的部分的两侧与所述固定座在接缝处焊接形成焊接部位，且所述悬臂件的两侧均设有第二楔形块，每个所述第二楔形块与同侧对应的所述第一楔形块的楔形面贴合抵持。本发明能降低危险截面焊缝处承载的力或弯矩，避免了固定座和悬臂件危险截面焊缝处的缺口效应，整体增大焊接连接结构的承载能力，焊接连接结构可靠性高，不容易发生疲劳破坏。

技术领域

本发明涉及焊接结构技术领域，特别涉及一种用于将悬臂件与固定座固定连接的焊接连接结构。

背景技术

现代制造业中，很多复杂工具、设备、构件类产品各部件之间的连接都是采用焊接的方法。然而，不同产品因使用工况及其对使用寿命的需求不同，对产品连接结构的要求千差万别，导致焊接连接在部分情况下受到制约或连接可靠性较低。因此，开发可靠性高的焊接连接结构成为焊接连接的重点问题。

在石油钻具工具领域内，有一类可简化为悬臂件与固定座固定连接的焊接连接结构，该类连接结构在周期性疲劳载荷下，疲劳寿命及可靠性成为连接结构首要考虑的问题。参见图1和图2所示，某石油钻井钻头部件间的连接结构简化图，在力F或弯矩M的作用下，悬臂件2与固定座1在危险截面的焊缝根部3处有拼接缝，存在缺口应力集中，该结构可靠性较低。在动载荷下，很容易疲劳破坏，使用寿命和承载能力都不高。

发明内容

本发明实施例提供一种焊接连接结构，以解决相关技术中焊接连接结构可靠性较低，容易疲劳破坏的技术问题。

第一方面，提供了一种焊接连接结构，包括：

固定座，其设有矩形开口槽，所述矩形开口槽开口两侧均设有承力部，每个所述承力部沿所述矩形开口槽向外均连接有第一楔形块；

悬臂件，其至少部分收容于所述矩形开口槽内，所述悬臂件位于所述矩形开口槽内的部分的两侧与所述固定座在接缝处焊接形成焊接部位，且所述悬臂件的两侧均设有第二楔形块，每个所述第二楔形块与同侧对应的所述第一楔形块的楔形面贴合抵持。

一些实施例中，所述固定座、承力部和第一楔形块一体成型。

一些实施例中，所述固定座和承力部一体成型，所述第一楔形块与所述承力部贴合焊接。

一些实施例中，所述承力部与所述固定座贴合焊接，所述第一楔形块与所述承力部贴合焊接。

一些实施例中，所述悬臂件和第二楔形块一体成型。

一些实施例中，所述第二楔形块与所述悬臂件贴合焊接。

一些实施例中，所述第一楔形块的楔形面的法线与所述悬臂件轴心线夹角小于45°。

一些实施例中，所述矩形开口槽的底面和侧面均加工有至少一个精加工平面。

一些实施例中，所述悬臂件的两侧与所述固定座在接缝处采用多层多道的方式焊接形成焊接部位。

一些实施例中，所述第一楔形块和第二楔形块的厚度均不小于3mm。

本发明提供的技术方案带来的有益效果包括：

本发明实施例提供了一种焊接连接结构，通过在固定座的矩形开口槽开口两侧设承力部，并在承力部连接第一楔形块，还在悬臂件两侧设第二楔形块，每个第二楔形块与同侧对应的第一楔形块的楔形面贴合抵持。当固定座和悬臂件焊接后，由于第二楔形块与第一楔形块抵持，在力或弯矩的作用下，第二楔形块可以承载一定的力或弯矩，降低危险截面焊缝处承载的力或弯矩，避免了固定座和悬臂件在危险截面焊缝处的缺口效应，整体增大焊接连接结构的承载能力，焊接连接结构可靠性高，不容易发生疲劳破坏。

附图说明