熱電偶插座及坡口結構的製作方法

2023-07-19 01:35:16

專利名稱：熱電偶插座及坡口結構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種熱電偶插座及坡口結構，屬於鍋爐技術領域。
背景技術：
測溫熱電偶主要應用於300MW、600MW、1000MW3i型電站鍋爐中的管道、集箱等上。現有熱電偶插座，如圖1所示，管道本體2設有插孔，熱電偶插座I穿過插孔，穿設於管道本體2內，熱電偶插座I與管道本體2之間形成坡口。熱電偶插座I與管道本體2 —般應用焊條電弧焊進行焊接，由於現行設計的坡口深度較深且坡口寬度較窄，焊條電弧焊焊接時可操作性差致使角焊縫根部很難全焊透且易在坡口角焊縫中產生夾渣等缺陷；熱電偶插座I與管道本體2焊縫為非全焊透結構，焊縫根部以下存在很小的間隙，焊接和運行過程中在角焊縫根部形成相當大的應力集中，易在根部形成微裂紋等缺陷。根部缺陷由於結構原因無法用現行探測手段進行檢測，所以在電廠運行中經常出現熱電偶管座洩露問題，給電廠及其生產製造廠生產帶來重大損失。

實用新型內容本實用新型所要解決的是現有熱電偶插座與坡口角焊縫難焊接、易在角焊縫中產生夾渣、易在角焊縫根部產生應力集中等問題。為了解決上述問題，本實用新型提供了一種熱電偶插座及坡口結構，管道本體設有插孔，熱電偶插座穿過插孔，穿設於管道本體內，熱電偶插座與管道本體之間形成坡口，熱電偶插座與管道本體的重疊部分為圓柱體，熱電偶插座從管道本體插孔露出部分為圓錐體，其特徵在於，坡口根部為第一凹曲面，第一凹曲面的一側為傾斜面，另一側向上延伸形成第一凸起物，第一凸起物的另一側為上方的第二凹曲面與下方的第一凸曲面形成的插孔；熱電偶插座外側設有向下延伸的第二凸起物，第二凸起物底面與第一凸起物頂面接觸，使熱電偶插座、管道本體之間形成封閉空間。優選地，所述第二凹曲面與所述第一凸曲面的曲率半徑相同。優選地，所述第一凸起物的寬度、高度及所述第二凸起物的寬度、高度小於5_。優選地，所述傾斜面的垂直高度小於20_。優選地，所述傾斜面與垂直面之間的夾角及第一凸曲面與垂直面之間的夾角小於90。。優選地，所述管道本體的厚度大於10mm。優選地，所述第二凸起物內壁處熱電偶插座的直徑、插孔的直徑及圓柱體的直徑小於 10Omnin優選地，所述熱電偶插孔的內徑小於20mm。優選地，所述管道本體的高度、圓錐體的高度及圓柱體的高度大於10_。優選地，所述的第二凹曲面的曲率半徑、第一凸曲面的曲率半徑、第一凹曲面的曲率半徑、第二凹曲面的曲率半徑、第三凹曲面曲率半徑、第二凸曲面的曲率半徑及圓錐體底部直徑均小於20mm。本實用新型提供的熱電偶及坡口結構為全焊透結構，利用合適的焊接方法可以保證坡口角焊縫的根部焊接質量；坡口相對較淺較寬利於手工焊接時焊條的擺動及清渣；焊
接工作量小。熱電偶與焊縫中間存在一個圓弧過渡的小空間，此結構在運行中避免高溫高壓的蒸汽直接從管道根部衝擊焊縫根部形成巨大應力，保護焊縫根部延長焊口壽命。


圖1傳統熱電偶插座及坡口結構的示意圖；圖2本實用新型提供的管道本體的坡口的結構示意圖；圖3為本實用新型提供的熱電偶插座的結構示意圖；圖4本實用新型提供的熱電偶插座及坡口結構的示意圖；圖5為本實用新型提供的熱電偶插座及坡口結構裝配時的示意圖。圖中:1-熱電偶插座；2-管道本體；3-第一凹曲面；4-傾斜面；5-第一凸起物；6-第二凹曲面；7-第一凸曲面；8-第二凸起物；9-圓柱體；10-圓錐體；11-第二凸曲面；12-第三凹曲面；13-熱電偶測溫絲螺紋孔；A-圓錐體底部直徑；第一凸起物的寬度；a2_第二凸起物的寬度；b_第一凸起物的高度；c-第二凸起物內壁處熱電偶插座的直徑；D1-插孔的直徑；D2-圓柱體的直徑；f-傾斜面的垂直高度；g_管道本體的壁厚；i_第二凸起物的高度；L-熱電偶插座的高度；L0-圓錐體的高度；L1-圓柱體的高度；Rd-第二凹曲面的曲率半徑； R/ -第一凸曲面的曲率半徑；Re-第一凹曲面的曲率半徑； R/ -第二凹曲面的曲率半徑；Rk-第二凸曲面的曲率半徑； r_熱電偶絲插孔的內徑；a-傾斜面與垂直面之間的夾角；第一凸曲面與垂直面之間的夾角。S -熱電偶測溫絲插孔傾斜面之間的夾角；Rj-第三凹曲面曲率半徑；Hi1-螺紋的最大直徑；m2-螺紋深度；m3-螺紋預鑽孔深度；m4-螺紋開始處深度。
具體實施方式
為使本實用新型更明顯易懂，茲以優選實施例，並配合附圖作詳細說明如下。[0045]實施例1如圖2-4所示，為本發明提供的熱電偶插座及坡口結構的示意圖，管道本體2中間開有插孔，熱電偶插座I穿過插孔，插在管道本體2內，熱電偶插座I與管道本體2的重疊部分為圓柱體9，熱電偶插座I從管道本體2插孔露出部分為圓錐體10。熱電偶插座I內設有熱電偶測溫絲螺紋孔13。熱電偶插座I與管道本體2之間形成坡口。坡口根部為第一凹曲面3，第一凹曲面3的一側為傾斜面4，另一側向上延伸形成第一凸起物5，第一凸起物5的另一側為上方的第二凹曲面6與下方的第一凸曲面7形成的插孔。熱電偶插座I外側設有向下延伸的第二凸起物8，第二凸起物8的根部為第二凹曲面12。第二凸起物8底面與第一凸起物5頂面接觸，使熱電偶插座1、管道本體2之間形成封閉空間。管道本體2的規格為O 559 X 25mm的SA335-P22材料，熱電偶插座I材料為SA182-F22C11其長度L = 203mm，其他參數為:A為圓錐體底部直徑，B1為第一凸起物5的寬度，a2為第二凸起物8的寬度，b為第一凸起物5的高度，c為第二凸起物8內壁處熱電偶插座I的直徑，D1為插孔的直徑，D2為圓柱體9的直徑，f為傾斜面4的垂直高度，g為管道本體2的厚度，i為第二凸起物8的高度，L為熱電偶插座I的高度，L0為圓錐體10的高度，L1為圓柱體9的高度，Rd為第二凹曲面6的曲率半徑，R/為第一凸曲面7的曲率半徑，Re為第一凹曲面3的曲率半徑，R/為第二凹曲面6的曲率半徑，Rk為第二凸曲面11的曲率半徑，r為熱電偶插座I的內徑，a為傾斜面4與垂直面之間的夾角，P為第一凸曲面7與垂直面之間的夾角，8為熱電偶測溫絲插孔傾斜面之間的夾角；Rj為第三凹曲面曲率半徑噸為螺紋的最大直徑；m2為螺紋深度；m3為螺紋預鑽孔深度；m4為螺紋開始處深度。具體尺寸為:a! = a2 = b = i = 3mm、f = 10mm、a = 30。、3 = 40。、Re = Re，= 5mm、Rd=R/ = 2.5mm> Rj = 2mm> Rk = 2mm> D1 = 39mm、D2 = 38mm、c = 42mm、L0 = 102mm、L1 =13mm、r = 7mm、A = 17.5mm> In1 = m2 = 20mm、m3 = 30mm、m4 = 1.5mm> 6 = 60°。按要求加工完坡口後採用鎢極惰性氣體保護焊打底、焊條電弧焊填充及蓋面，根部利用鎢極惰性氣體保護焊焊接保證根部全焊透及焊縫成型，焊條電弧焊填充，坡口較寬較淺利於焊條電弧焊焊接時擺動和清渣，基本避免焊縫夾渣缺陷，焊縫成型性好，焊後焊道分布如圖5所示。實施例2實施例2提供的熱電偶插座及坡口結構的形狀與實施例1相同，不同之處在於:管道本體2的規格為0559X88.9mm的12CrIMoVG材料，熱電偶插座I材料為12CrlMoV I其長度 L = 254mm,其他具體尺寸叫=a2 = 2mm、b = i = 3mm、f = 12mm、a = 30°、3=40°、Re = Re，= 5mm、Rd = R/ = 2.5mm、Rj = 2mm、Rk = 2mm、D1 = 39mm、D2 = 38mm、c=42mm、L0 = 102mm、L1 = 74.9mm、r = 7mm、A = 17.SmnKm1 = m2 = 20mm、m3 = 30mm、m4 =1.5mm、5 = 60°。按要求加 工完坡口後採用鎢極惰性氣體保護焊打底、焊條電弧焊填充及蓋面，根部利用鎢極惰性氣體保護焊焊接保證根部全焊透及焊縫成型，焊條電弧焊填充，坡口較寬較淺利於焊條電弧焊焊接時擺動和清渣，基本避免焊縫夾渣缺陷，焊縫成型性好，焊後焊道分布如圖5所示。
權利要求1.一種熱電偶插座及坡口結構，管道本體(2)設有插孔，熱電偶插座(I)穿過插孔，穿設於管道本體(2)內，熱電偶插座(I)與管道本體(2)之間形成坡口，熱電偶插座(I)與管道本體(2)的重疊部分為圓柱體(9)，熱電偶插座(I)從管道本體(2)插孔露出部分為圓錐體(10)，熱電偶插座(I)內設有熱電偶測溫絲螺紋孔(13)，其特徵在於，坡口根部為第一凹曲面(3)，第一凹曲面(3)的一側為傾斜面(4)，另一側向上延伸形成第一凸起物(5)，第一凸起物(5)的另一側為上方的第二凹曲面￠)與下方的第一凸曲面(7)形成的插孔；熱電偶插座(I)外側設有向下延伸的第二凸起物(8)，第二凸起物(8)底面與第一凸起物(5)頂面接觸，使熱電偶插座(I)、管道本體(2)之間形成封閉空間。
2.根據權利要求1所述的一種熱電偶插座及坡口結構，其特徵在於，所述第二凹曲面(6)與所述第一凸曲面(7)的曲率半徑相同。
3.根據權利要求1所述的一種熱電偶插座及坡口結構，其特徵在於，所述第一凸起物(5)的寬度⑷、高度(b)及所述第二凸起物(8)的寬度(a2)、高度⑴小於5_。
4.根據權利要求1所述的一種熱電偶插座及坡口結構，其特徵在於，所述傾斜面(4)的垂直高度⑴小於20mm。
5.根據權利要 求1所述的一種熱電偶插座及坡口結構，其特徵在於，所述傾斜面(4)與垂直面之間的夾角U)及第一凸曲面(7)與垂直面之間的夾角(￠)小於90°。
6.根據權利要求1所述的一種熱電偶插座及坡口結構，其特徵在於，所述管道本體(2)的壁厚(g)大於10mm。
7.根據權利要求1所述的一種熱電偶插座及坡口結構，其特徵在於，所述第二凸起物(8)內壁處熱電偶插座⑴的直徑(C)、插孔的直徑(D1)及圓柱體(9)的直徑(D2)小於100mm。
8.根據權利要求1所述的一種熱電偶插座及坡口結構，其特徵在於，所述熱電偶插孔的內徑(r)小於2Omm。
9.根據權利要求1所述的一種熱電偶插座及坡口結構，其特徵在於，所述管道本體(2)的高度(L)、圓錐體(10)的高度(Ltl)及圓柱體(9)的高度(L1)大於10mm。
10.根據權利要求1所述的一種熱電偶插座及坡口結構，其特徵在於，所述的第二凹曲面的曲率半徑(Rd)、第一凸曲面的曲率半徑(R/ )、第一凹曲面的曲率半徑00、第二凹曲面的曲率半徑(R/ )、第三凹曲面曲率半徑(Rj)、第二凸曲面的曲率半徑(Rk)及圓錐體底部直徑(A)均小於20mm。
專利摘要本實用新型公開了一種熱電偶插座及坡口結構，熱電偶插座穿設於管道本體內，熱電偶插座與管道本體之間形成坡口，其特徵在於，坡口根部為第一凹曲面，第一凹曲面的一側為傾斜面，另一側向上延伸形成第一凸起物，第一凸起物的另一側為上方的第二凹曲面與下方的第一凸曲面形成的插孔；熱電偶插座外側設有向下延伸的第二凸起物，第二凸起物底面與第一凸起物頂面接觸，使熱電偶插座、管道本體之間形成封閉空間。該熱電偶及坡口結構為全焊透結構，利用合適的焊接方法可以保證坡口角焊縫的根部焊接質量；熱電偶與焊縫中間存在一個圓弧過渡的小空間，避免角焊縫根部形成應力集中；坡口相對較淺較寬利於手工焊接時焊條的擺動及清渣；焊接工作量小。
文檔編號B23K33/00GK203018924SQ201220712678
公開日2013年6月26日 申請日期2012年12月21日 優先權日2012年12月21日
發明者楊惠勤, 田國平, 陳永岐, 葉偉民, 趙大臣 申請人:上海鍋爐廠有限公司