本發(fā)明屬于電站管件焊接工藝技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種厚壁三通立體曲面坡口焊接工藝，特別適用于主管壁厚大于25mm的三通，可應(yīng)用于大型火電和核電工程項(xiàng)目。

背景技術(shù)：

電站高壓三通管件是電站管道系統(tǒng)的重要承壓和受力部件，直接關(guān)系到發(fā)電廠的生產(chǎn)安全。常規(guī)的焊接三通在制造時(shí)，先在母管上人工切割相貫線直孔，之后將支管一端切割馬鞍形，再手工打磨坡口，再將母管和支管裝配、焊接成型。采用常規(guī)的三通主支管坡口切割工藝人為誤差大，切割面粗糙且沒有坡口，很難達(dá)到預(yù)期焊接要求，而焊接質(zhì)量的高低直接影響高壓三通管件的力學(xué)性能和質(zhì)量壽命。

但是，目前的焊接三通由于母管直接開口，需要計(jì)算相貫線的圖形并制做樣板，操作人員的工作量比較大，由于人為的因素多，準(zhǔn)確性很難保證，給產(chǎn)品帶來了質(zhì)量上的不確定。

另外，由于支管的直徑尺寸與主管開孔直徑尺寸是一致的，而且主管的開孔部位不打坡口，造成了在產(chǎn)品頸部位置的焊接只是為了保證產(chǎn)品焊后的外觀形狀，無法形成對(duì)母材的有效連接，相當(dāng)于在該處的焊接為堆焊形式，堆焊的熱輸出量大，導(dǎo)致焊接熱影響區(qū)擴(kuò)大，易產(chǎn)生較大的應(yīng)力，從而引起焊接后母管產(chǎn)生較大的變形，焊接缺陷很容易產(chǎn)生。這樣使得堆焊縫在力學(xué)性能、受力、受壓性能方面都對(duì)焊接成品有很大影響，同時(shí)質(zhì)量和效率較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種厚壁三通立體曲面坡口焊接工藝，采用自動(dòng)化控制加工的方法進(jìn)行開孔及相貫線切割工藝，通過數(shù)字化控制系統(tǒng)計(jì)算出割槍的行進(jìn)軌跡及角度，來加工三通主支管焊接部位的相貫線立體曲面坡。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種厚壁三通立體曲面坡口焊接工藝，包括以下步驟：（1）根據(jù)要求將厚壁管切割為三通主管和支管的下料長度，根據(jù)產(chǎn)品要求將大口徑管切割為設(shè)計(jì)長度；

（2）將三通的尺寸參數(shù)輸入加工設(shè)備控制系統(tǒng)，通過控制系統(tǒng)計(jì)算出割槍的行進(jìn)路線及角度；

（3）用數(shù)控切割完成支管的馬鞍形相貫線切割，得到加工坡口；

（4）用數(shù)控切割對(duì)主管垂直于管壁表面進(jìn)行粗開孔；

（5）對(duì)粗開孔的主管進(jìn)行坡口切割，得到相貫線立體曲面加工坡口；

（6）修磨坡口、組對(duì)；

（7）焊接成成品。

優(yōu)選地，所述步驟（7）中的焊接方式為對(duì)接焊形式。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明采用自動(dòng)化控制加工的方法對(duì)三通的母管和支管進(jìn)行開孔及相貫線切割，即提前將三通的尺寸參數(shù)輸入加工設(shè)備控制系統(tǒng)，通過控制系統(tǒng)計(jì)算出割槍的行進(jìn)路線及角度，三通的主支管相貫線處加工出立體曲面坡口。此加工技術(shù)生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量有保證。此工藝采用數(shù)控切割三通主支管對(duì)接處的相貫線，并能加工出立體曲面坡口，將人工的計(jì)算、切割直孔、打磨坡口、全部用數(shù)控設(shè)備來完成，極大地節(jié)約了時(shí)間、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、提高了產(chǎn)品生產(chǎn)效率和合格率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的厚壁三通主管結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明厚壁三通支管結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明三通主支管組對(duì)焊接圖；

圖中：1.三通主管；2.主管數(shù)控加工坡口；3.三通支管； 4.支管數(shù)控加工坡口；6.焊三通對(duì)接體；5.主支管對(duì)接的相貫線立體曲面坡口。

具體實(shí)施方式

結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明提供的實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說明：

一種厚壁三通立體曲面坡口焊接工藝，包括以下步驟：

（1）根據(jù)要求將厚壁管切割為三通主管和支管的下料長度，根據(jù)產(chǎn)品要求將大口徑管切割為設(shè)計(jì)長度；

（2）將三通的尺寸參數(shù)輸入加工設(shè)備控制系統(tǒng)，通過控制系統(tǒng)計(jì)算出割槍的行進(jìn)路線及角度；

（3）用數(shù)控切割完成支管的馬鞍形相貫線切割，得到加工坡口；

（4）用數(shù)控切割對(duì)主管垂直于管壁表面進(jìn)行粗開孔；

（5）對(duì)粗開孔的主管進(jìn)行坡口切割，得到相貫線立體曲面加工坡口；

（6）修磨坡口、組對(duì)；

（7）焊接成成品。

其中，焊接方式為對(duì)接焊形式。

如圖1-3所示，利用本發(fā)明加工工藝加工的三通，包括主管1和支管3，所述支管3上焊接部位為馬鞍形相貫線坡口結(jié)構(gòu)4，所述主管1一端為與所述馬鞍形相貫線坡口結(jié)構(gòu)4相匹配的曲面結(jié)構(gòu)2，所述曲面結(jié)構(gòu)2與所述馬鞍形相貫線坡口結(jié)構(gòu)4固定連接。

圖3中為主管1與支管3的焊三通對(duì)接體6，主管1和支管3焊接后形成主支管對(duì)接的相貫線立體曲面坡口5。

在產(chǎn)品制造時(shí)，采用自動(dòng)控制加工的方法對(duì)三通的母管進(jìn)行開孔及相貫線坡口切割，對(duì)支管進(jìn)行馬鞍形單曲面相貫線坡口的切割。 只需要提前將所加工的三通的主管和支管尺寸參數(shù)輸入加工設(shè)備控制系統(tǒng)，通過控制系統(tǒng)計(jì)算出割槍的行進(jìn)軌跡路線及角度，三通的主支管就會(huì)在相貫線處被加工出立體曲面坡口。采用了專用的數(shù)控設(shè)備坡口形狀很精確，光潔度高。三通主支管裝配后契合度非常高，縫隙即滿足焊接對(duì)口要求，又能減少焊條填充量及焊接量。

采用此工藝后，三通焊接部位相當(dāng)于由原來的堆焊形式改為對(duì)接焊形式，而對(duì)接形式的焊縫在力學(xué)性能、受力、受壓性能都遠(yuǎn)超過堆焊形式，保證了產(chǎn)品的焊接質(zhì)量和使用性能。

由于填充區(qū)域的減少，焊材的填充量會(huì)降低，焊接熱影響區(qū)相對(duì)變小，減少了熱輸入及焊接過程中產(chǎn)生的應(yīng)力，且變形量也在合理的范圍內(nèi)，在質(zhì)量及效率上都超過了常規(guī)產(chǎn)品。

在此說明書中，本發(fā)明已參照其特定的實(shí)施例作了描述。但是，很顯然仍可以做出各種修改和變換而不背離本發(fā)明的精神和范圍。因此，說明書和附圖應(yīng)被認(rèn)為是說明性的而非限制性的。