專利名稱：全焊接球閥及全焊接球閥的焊接方法
技術領域：
本發明涉及一種全焊接球閥以及一種全焊接球閥的焊接方法。
背景技術：
現有的全焊接球閥中，與閥桿相連的接管與中體之間的連接方式主要有兩種。一種是螺柱加銷釘的閥桿頸部連接方式。也就是通過螺柱和銷釘將接管與中體相連。它的特點是結構簡單，加工方便，易于裝配。但 是這種結構的最大缺點是，該部位由于振動和螺柱銹蝕的原因，存在發生介質外漏的可能性，直接影響到閥門的整體性能。另一種是在中體上加工一平臺，該平臺的大小應與接管外徑相適應，接管的底部與該平臺焊接。這種焊接方式稱之為騎座式接管角接頭。其特點是容易施焊，對焊接設備的要求不高，拘束度低，焊縫截面小等。但是，該結構的顯著缺點是焊縫的收縮應力是垂直于中體的厚度方向，容易引起中體上凹槽處內壁的層狀撕裂，導致焊接不牢靠，存在接管與中體脫離的潛在危險。因此，這類接頭在厚壁壓力容器中應用具有一定的局限性。而較適合于中等壁厚的(30mnT60mm)全焊接球閥的頸部焊接，并且接管直徑的適用范圍為32 300_。換句話說，該結構只能用5Mpa以下的中、小口徑的全焊接閥門。但由于種種原因，國內企業常把此結構用于高壓、大口徑的全焊接閥門中，也就是口徑在20’’以上，壓力在 600LB 以上的全焊接閥門。比如:40”-600LB, 48，，_600LB，48”_900LB 等等(注l”=25mm，LB也就是磅)。由于這種結構使用的局限性，在高壓，大口徑全焊接球閥中使用此結構，會給閥門的使用者留下安全隱患。

發明內容
本發明解決的技術問題是提供一種接管與中體之間的焊接處不易出現層狀撕裂的全焊接球閥。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是全焊接球閥，包括與閥桿相連的接管，以及中體，所述中體上設置有連接孔，所述接管插入連接孔內，所述接管的側壁與連接孔的內側壁之間為焊縫區。進一步的是所述連接孔為圓臺狀，連接孔的大端靠近中體的外表面，連接孔的小端遠離中體的外表面。進一步的是所述圓臺狀的連接孔對應的圓錐角為I 10度。本發明還提供了一種全焊接球閥的焊接方法，通過該方法可有效避免接管與中體之間的焊接處出現層狀撕裂現象。該方法包括與閥桿相連的接管，以及中體，先在中體上開設連接孔，然后將接管插入所述連接孔，最后將接管的側壁與連接孔的內側壁之間焊接。進一步的是所述連接孔為圓臺狀，連接孔的大端靠近中體的外表面，連接孔的小端遠離中體的外表面。進一步的是所述圓臺狀的連接孔對應的圓錐角為I 10度。進一步的是焊接后進行去應力退火，具體為在600 640°C進行保溫，保溫時間的計算方法為保溫時間=(焊縫區最大厚度值/25mm) *0. 5小時，然后空冷。本發明的有益效果是焊縫及焊縫熱影響區的綜合力學性能滿足技術要求。接管與中體之間的焊接處不易出現層狀撕裂，焊接牢靠。而且，焊縫的焊接應力圍繞接管四周分散開，在經過去應力退火處理后，焊縫殘余應力對整個球閥的影響大大降低。所采取的焊接工藝經過充分驗證，焊縫和焊縫熱影響區的力學性能能夠滿足技術要求。本發明的焊接方法適合大口徑、高壓的全焊接球閥，尤其適用于較厚壁厚(壁厚為60mm-200mm)的全焊接球閥。


圖I為焊縫區示意圖；圖2為中體上設置的連接孔的示意圖；圖中標記為閥桿1，焊縫區2，內側壁3，中體4，側壁5，接管6，外表面7，連接孔 8,大端9,小端10。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發明進一步說明。如圖I和圖2所示，本發明的全焊接球閥，包括與閥桿相連的接管6，以及中體4，所述中體4上設置有連接孔8，所述接管6插入連接孔8內，所述接管6的側壁5與連接孔8的內側壁3之間為焊縫區2。由于焊縫區2體積較小，在焊接過程中與閥桿相連的接管6，以及中體4因焊接應力引起的變形較小。且上述結構的焊縫區2的內部焊接應力得到有效釋放，殘余焊接應力分布較為均勻，這也使得焊縫區2較為穩定，不易出現嚴重變形，有效保證了焊接質量。在上述基礎上，如圖I所示，所述連接孔8為圓臺狀，連接孔8的大端9靠近中體4的外表面7，連接孔8的小端10遠離中體4的外表面7。圓臺狀的連接孔8的大端也就是直徑較大的一端，其小端就是直徑較小的一端。采用上述結構，便于在焊接時焊炬伸入連接孔8內進行焊接，保證焊縫質量優良。進一步的是，由于閥體壁厚較厚，焊縫較深，考慮到焊接的可操作性，保證焊接后焊縫良好的力學性能，所述圓臺狀的連接孔對應的圓錐角為I 10度。錐角過大會導致焊縫區2過大，一方面浪費焊材，另一方面由于焊縫區相對球閥整體而言為缺陷區，該區域過大，對于球閥整體的結構穩定性不利。并且，采用上述范圍的錐角還可保證焊炬在焊接時有足夠的散熱空間，有效防止焊炬因過熱無法正常工作，有利于保證焊炬長期穩定正常的工作。全焊接球閥的焊接方法，包括與閥桿相連的接管6，以及中體4，先在中體4上開設連接孔8，然后將接管6插入所述連接孔8，最后將接管6的側壁5與連接孔8的內側壁3之間焊接。進一步的是，為了消除焊接區2的內應力，焊接后對焊接區2進行去應力退火，具體為在600 640°C進行保溫，保溫時間的計算方法為保溫時間=(焊縫區最大厚度值/25mm) *0. 5小時，然后空冷。例如焊縫區2的最大厚度為50mm，則保溫I個小時。上述厚度也就是如圖I所示的軸向厚度。現有的全焊接球閥以及應用的相應焊材都可適用上述工藝進行退火，退火效果良好。例如，焊材標準可為GB/T5293，焊材牌號CHW-SG，CHF102A等。球閥本體所用材料標準為ASTM A350，鋼號為LF2等。去應力退火處理后的相關力學性能如下表I

權利要求
1.全焊接球閥，包括與閥桿相連的接管(6)，以及中體(4)，其特征是所述中體(4)上設置有連接孔(8 )，所述接管(6 )插入連接孔(8 )內，所述接管(6 )的側壁(5 )與連接孔(8 )的內側壁(3)之間為焊縫區(2)。
2.如權利要求I所述的全焊接球閥，其特征是所述連接孔(8)為圓臺狀，連接孔(8)的大端(9)靠近中體(4)的外表面(7)，連接孔(8)的小端(10)遠離中體(4)的外表面(7)。
3.如權利要求2所述的全焊接球閥，其特征是所述圓臺狀的連接孔(8)對應的圓錐角為I 10度。
4.全焊接球閥的焊接方法，包括與閥桿相連的接管(6)，以及中體(4)，其特征是先在中體(4)上開設連接孔(8)，然后將接管(6)插入所述連接孔(8)，最后將接管(6)的側壁(5)與連接孔(8)的內側壁(3)之間焊接。
5.如權利要求4所述的全焊接球閥的焊接方法，其特征是所述連接孔(8)為圓臺狀，連接孔(8)的大端(9)靠近中體(4)的外表面(7)，連接孔(8)的小端(10)遠離中體(4)的外表面(7)。
6.如權利要求5所述的全焊接球閥的焊接方法，其特征是所述圓臺狀的連接孔(8)對應的圓錐角為I 10度。
7.如權利要求4、5或6所述的全焊接球閥的焊接方法，其特征是焊接后進行去應力退火，具體為在600 640°C進行保溫，保溫時間的計算方法為保溫時間=(焊縫區最大厚度值/25mm) *0. 5小時，然后空冷。
全文摘要
本發明公開了一種全焊接球閥及全焊接球閥的焊接方法，接管與中體之間的焊接處不易出現層狀撕裂。該全焊接球閥包括與閥桿相連的接管，以及中體，所述中體上設置有連接孔，所述接管插入連接孔內，所述接管的側壁與連接孔的內側壁之間為焊縫區。該方法包括與閥桿相連的接管，以及中體，先在中體上開設連接孔，然后將接管插入所述連接孔，最后將接管的側壁與連接孔的內側壁之間焊接。該球閥的焊縫及焊縫熱影響區的綜合力學性能滿足技術要求。
文檔編號F16K27/10GK102853143SQ20121036350
公開日2013年1月2日 申請日期2012年9月26日 優先權日2012年9月26日
發明者李楊, 楊勝龍, 其他發明人請求不公開姓名 申請人:四川精控閥門制造有限公司