[發明專利]一種預壓應力雙金屬離心澆鑄復合管端部法蘭的焊接工藝

有效

• 申請號: 201710547901.6
• 申請日: 2017-07-06
• 公開（公告）號: CN107175421B
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發明（設計）人: 杜學銘;陳浠迪;汪選國;胡建華;彭軍波;李佳琪
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: B23K31/02
• 分類號: B23K31/02
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 齊晨涵;姜學德

1.一種預壓應力雙金屬離心澆鑄復合管端部法蘭的焊接工藝，其特征在于，包括以下步驟：

a、在法蘭的焊接面開坡口，對法蘭進行焊前預熱使其升溫至一定溫度；

b、將法蘭安裝在雙金屬離心澆鑄復合管的端部，采用點焊方式將法蘭固定在雙金屬離心澆鑄復合管上；

c、對法蘭與雙金屬復合管進行環焊連接；環焊焊接結束后法蘭的中部溫度應高于法蘭理論預熱溫度T；

其中所述步驟a中法蘭焊前預熱溫度由下列關系式計算得出：

T_Y≥T+T_L

式中T_Y——法蘭焊前預熱溫度；

T——法蘭理論預熱溫度；

T_L——法蘭裝配、焊接過程中的溫度降低值；

T₀——環境溫度；

μ——剛度系數；

D——法蘭內徑；

α₁——復合管外層材料的熱膨脹系數；

α₂——法蘭的線膨脹系數；

q_w——單位長度焊縫熱輸入；

L₀——法蘭外圓半徑與內圓半徑之差；

c——法蘭比熱容；

ρ——法蘭密度；

A——法蘭孔面積。

2.如權利要求1所述的預壓應力雙金屬離心澆鑄復合管端部法蘭的焊接工藝，其特征在于：所述步驟a中法蘭在焊前預熱至一定溫度后保溫一段時間，所述保溫時間由下式計算得出：

t＝kδ

式中：t——預熱保溫時間單位：min；

k——保溫系數單位：min/mm

δ——法蘭厚度。

3.如權利要求2所述的預壓應力雙金屬離心澆鑄復合管端部法蘭的焊接工藝，其特征在于：步驟b中預熱后的法蘭與復合管的安裝間隙小于1.5mm。

4.如權利要求1～3中任一項所述的預壓應力雙金屬離心澆鑄復合管端部法蘭的焊接工藝，其特征在于：步驟b和步驟c中的焊接方法包括電弧焊、激光焊接和電子束焊接。