專利名稱：金屬管件連接結構及其連接方法
技術領域：
本發明涉及一種金屬管件的連接，尤其涉及一種不銹鋼管件的采用多種方式進行連接的結構及其方法。
背景技術：
現有的不銹鋼管道的連接方式，在國內的自來水管道領域使用最廣的有卡壓式、 環壓式和承插氬弧焊式三種。承插焊式產品內部沒有密封圈，流體壓力全部由焊點承受，對焊接技能和效果要求較高，一旦發生滲漏，維修非常困難；卡壓式和環壓式連接操作簡便， 但完全依賴密封圈密封，承壓較低，安全性能較差。季節更替，流體溫度變化加上與空氣接觸使密封圈易老化導致管道系統發生滲漏，直接導致整個管道系統壽命偏短。在現有的公開文件中有中國專利“一種承插環壓式金屬管件的連接方法(CN102072370A)”，其步驟如下(1)選取與承插環壓式金屬管件的管徑相匹配的管材，按照設定的長度進行切割；[2]將切割好的管材的切口在打磨工具上進行打磨，將切口打磨到圓滑為止，去掉其周邊毛刺及毛邊；(3)將經過步驟(2)處理過的管材導入承插環壓式金屬管件的環壓部與承插部之間，插入底部；(4)采用環壓液壓工具鎖住承插環壓式金屬管件的環壓部，按照規定的壓力壓緊即可。中國專利“(C擬620809Y)”，其特征是管狀本體由一其內徑與待接管材的外徑相匹配的鎖緊段和設在鎖緊段外端的密封段構成，在密封段中設有一其內徑與接待管材的外徑相匹配的密封圈。發明內容
本發明提供了一種密封效果好，密封圈老化緩慢，能承受更大的工作壓力，使用壽命長的金屬管件的連接結構及其連接方法；解決了現有技術中存在的管道連接處易老化， 導致系統管道系統法神滲漏，整個管道系統壽命短的技術問題。
本發明的上述技術問題是通過下述技術方案解決的一種金屬管件連接結構，其特征在于包括金屬管件和與金屬管件相接的外接管材，金屬管件包括管件主體，在管件主體的兩側均設有固定段、環壓段和焊接段，主體的一端依次連接有固定段、環壓段和焊接段，主體兩側的結構對稱布置，固定段的直徑大于主體的直徑，環壓段的直徑大于固定段， 外接管材的直徑與固定段的直徑相同，在金屬管件和外接管材之間設有密封圈，環壓段的長度不小于密封圈的長度。金屬管件的主體兩側都是作為外接管材端的，因此在金屬管件主體兩側的結構是對稱的，將金屬管件的外接管材端分為三段，固定段用于將管件和管材的相對位置確定，使得管材能平穩放置，不會左右四周晃動。環壓段用于將金屬管件和管材之間的密封圈壓緊形成密封，最后在焊接段進行焊接，避免空氣直接進入管件內部，使環壓段的密封圈與空氣隔絕，顯著提高密封圈的使用壽命，同時還分擔了環壓段的流體壓力。通過將金屬管件的連接部分分為三段，增強了密封效果，延長了管道系統的使用壽命。
作為優選，所述的固定段與環壓段通過過渡面斜面相接，焊接段一端與環壓段相接，焊接段的另一端加工有一傾斜斜面。在固定段和環壓段之間設置過渡斜面，方便在進行環壓時找準位置，而且可以確定密封圈的位置，密封圈插入金屬管件內的時候，通過過渡斜面抵住密封圈的一端，從而將密封圈固定，提高密封效果。在焊接段的自由端磨削一個倒角，方便焊接，作為更優選，倒角的角度為22. 5°。
作為優選，所述的環壓段的長度與密封圈的長度相同，焊接段的長度為環壓段長度的1/5 1/3。環壓段與密封圈等長，可以在環壓工序時將密封圈的兩端通過環壓斜面固定，從而提高環壓后的密封效果。
對應上述金屬管件連接結構的連接方法，第一步，選取與金屬管件的固定段的管徑相配合的管材，按照需要的長度進行切割；第二步，將切割好的管材前端去除毛刺，然后在前端的管材連接段上套接一密封圈；第三步，將套接有密封圈的管材連接段伸入金屬管件的固定段與管件主體相接的固定段根部，密封圈抵接在金屬管件固定段的過渡斜面上； 第四步，以金屬管件固定段的過渡斜面為一個端點，選取寬度與環壓段長度相同的環壓鉗， 將金屬管件、密封圈與管材壓緊；第五步，在壓緊之后通水，在保持水壓的情況下使用氬弧焊設備在焊接段進行焊接，將管材與金屬管件固定。金屬管的連接依次通過固定段的定位、 環壓段的密封圈環壓固定，最后再進行焊接，對金屬管件和管材之間通過環壓和焊接兩種固定手段，不但提高了密封效果，而且還通過焊接避免密封圈和空氣接觸，延緩密封圈的老化，提高了密封圈的使用壽命，也就提高了管道系統的使用壽命。同時，環壓卡壓后是在保持水壓的情況下進行焊接，這樣有效阻止熱量傳遞到密封圈上，避免了密封圈的分子遭到破壞，進一步延長了密封圈的使用壽命。金屬管管壁及密封圈在工作時承受了所有的流體壓力，焊點只有在密封圈老化發生滲漏之后才會開始分擔一部分壓力，對焊接技術的要求不需要像承插焊接連接式那么高，密封圈和氬弧焊的雙層堡壘使得管道系統能承受更大的工作壓力，并使使用壽命增加的兩倍甚至以上。
作為優選，環壓鉗環壓面的其中一個傾斜面與固定段的過渡斜面貼合，環壓后的金屬管件的環壓段形成兩個相對的傾斜面，兩個環形的傾斜面將密封圈的兩端固定。環壓鉗的兩個傾斜面呈“八”字形，環壓后金屬管件的表面變形，將密封圈緊緊的貼在管材上，提高密封效果。
作為優選，第五步內的水壓為0. 4-1. 2MPa。在保持上述水壓的情況下進行焊接能更好的提高密封圈的使用壽命，延緩密封圈的老化。
因此，本發明的金屬管件連接結構及其連接方法具備下述優點本發明綜合了環壓式管件和承插氬弧焊式管件的優點，采用環壓密封圈密封，又將焊接段與管材直接氬弧焊連接，同時在保持水壓的時候進行焊接，有效阻止熱了傳遞到密封圈上，避免了密封圈的分子遭到破壞，而避免了密封圈直接與空氣的接觸，大大的的減緩了密封圈的老化，延長了密封圈的壽命，不銹鋼管管壁及密封圈承受了所有的流體壓力，焊點只有在密封圈老化發生滲漏之后才開始分擔一部分壓力，對焊接技術的要求不需要承插焊式連接那么高，密封圈和氬弧焊的雙層堡壘使不銹鋼管道系統能承受更大的工作壓力，并使其使用壽命增加到兩倍甚至以上。


圖1是本發明的金屬管件連接結構的分解示意圖。
圖2是本發明的連接方法的金屬管件連接結構的組裝示意圖。
圖3是本發明的連接方法的待卡壓狀態示意圖。
圖4是本發明的連接方法的卡壓成型狀態示意圖。
圖5是本發明的連接方法的焊接狀態示意圖。
具體實施方式
下面通過實施例，并結合附圖，對發明的技術方案作進一步具體的說明。
實施例如圖1所示，金屬管件連接結構，包括金屬管件1和與金屬管件1相連的管材2，金屬管件1的為DN25的薄壁不銹鋼管。金屬管件1包括管件主體3，在管件主體3的兩側對稱的布置有呈階梯狀的外接管材端。外接管材端由主體向開口端依次相互連接的為固定段4、 環壓段5和焊接段6。固定段4的一段與主體3通過過渡斜面7連接，固定段4的另一端通過過渡斜面7與環壓段5相接，環壓段5的直徑大于固定段4。管材2的直徑與固定段4的直徑相同，在管材2上套接有密封圈8，密封圈8的端部抵接在固定段4的根部，也就是固定段4與主體3相接處。環壓段5的長度與密封圈8的長度相同。焊接段6的一端與環壓段 5相連，在沒有進行環壓之前，焊接段的直徑與環壓段的直徑相同，環壓工序之后，焊接段的直徑小于環壓段的直徑，焊接段6的另一端磨削有22. 5°的倒角9，在倒角9處進行焊接， 將金屬管件1的外壁與管材2焊接在一起，避免了密封圈8直接與空氣接觸。
如圖2至4所示，上述金屬管件連接結構的連接方法，第一步，選取與金屬管件的固定段4的管徑相配合的管材2，按照需要的長度進行切割；第二步，將切割好的管材 2前端去除毛刺，然后在前端的管材2連接段上套接一密封圈8 ；第三步，將套接有密封圈8的管材連接段伸入金屬管件的固定段與管件主體相接的固定段根部，密封圈8抵接在金屬管件固定段4的過渡斜面上；第四步，以金屬管件1固定段的過渡斜面為一個端點，選取寬度與環壓段長度相同，也就是與密封圈的長度相同的環壓鉗進行環壓，環壓鉗 10采用3. OMPa壓力連接后，管件表面變形，環壓后的金屬管件的環壓段形成兩個相對的傾斜面，兩個環形的傾斜面將密封圈的兩端固定；第五步，在壓緊之后通水，在保持水壓為0.4-1. 2MPa的情況下使用氬弧焊設備在焊接段進行焊接，將管材與金屬管件固定。焊接時根據管材和管件的壁厚調解焊接電流，保證焊點表面溫度為1450-1480°C。
將DN25薄壁不銹鋼管與管材連接，環壓鉗采用3. OMPa壓力連接后，管件表面變形，將密封圈緊緊的貼在管材上，再將管件焊接端采用氬弧焊連接，分別采用0. 6MPa、1.6MPa和2. 4PMa水壓試驗，均無滲漏現象，將水壓提高到3MPa，管材焊縫處開始滲水，但管件與管材連接處，依舊無滲漏現象。
權利要求
1.一種金屬管件連接結構，其特征在于包括金屬管件和與金屬管件相接的外接管材，金屬管件包括管件主體，在管件主體的兩側均設有固定段、環壓段和焊接段，主體的一端依次連接有固定段、環壓段和焊接段，主體兩側的結構對稱布置，固定段的直徑大于主體的直徑，環壓段的直徑大于固定段，外接管材的直徑與固定段的直徑相同，在金屬管件和外接管材之間設有密封圈，環壓段的長度不小于密封圈的長度。
2.根據權利要求1所述的金屬管件連接結構，其特征在于所述的固定段與環壓段通過過渡面斜面相接，焊接段一端與環壓段相接，焊接段的另一端加工有一傾斜斜面。
3.根據權利要求1或2所述的金屬管件連接結構，其特征在于所述的環壓段的長度與密封圈的長度相同，焊接段的長度為環壓段長度的1/5 1/3。
4.根據權利要求1所述的金屬管件連接結構的連接方法，其特征在于第一步，選取與金屬管件的固定段的管徑相配合的管材，按照需要的長度進行切割；第二步，將切割好的管材前端去除毛刺，然后在前端的管材連接段上套接一密封圈；第三步，將套接有密封圈的管材連接段伸入金屬管件的固定段與管件主體相接的固定段根部，密封圈抵接在金屬管件固定段的過渡斜面上；第四步，以金屬管件固定段的過渡斜面為一個端點，選取寬度與環壓段長度相同的環壓鉗，將金屬管件、密封圈與管材壓緊；第五步，在壓緊之后通水，在保持水壓的情況下使用氬弧焊設備在焊接段進行焊接，將管材與金屬管件固定。
5.根據權利要求4所述的金屬管件連接結構的連接方法，其特征在于環壓鉗環壓面的其中一個傾斜面與固定段的過渡斜面貼合，環壓后的金屬管件的環壓段形成兩個相對的傾斜面，兩個環形的傾斜面將密封圈的兩端固定。
6.根據權利要求4或5所述的金屬管件連接結構的連接方法，其特征在于第五步內的水壓為0. 4-1. 2MPa，焊接表面溫度為1450_1480°C。
全文摘要
本發明涉及一種不銹鋼管件的采用多種方式進行連接的結構及其方法。一種金屬管件連接結構及其連接方法，在管件主體的兩側均設有固定段、環壓段和焊接段，外接管材的直徑與固定段的直徑相同，在金屬管件和外接管材之間設有密封圈，環壓段的長度不小于密封圈的長度。通過在固定段的根部將管件與管材相對固定，然后通過環壓將密封圈固定，通過焊接將密封圈與空氣隔絕。本發明提供了一種密封效果好，密封圈老化緩慢，能承受更大的工作壓力，使用壽命長的金屬管件的連接結構及其連接方法；解決了現有技術中存在的管道連接處易老化，導致系統管道系統法神滲漏，整個管道系統壽命短的技術問題。
文檔編號F16L13/16GK102537545SQ201110413670
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月13日 優先權日2011年12月13日
發明者胡萍輝, 鄭溫宇, 陳馨, 黃明輝 申請人:浙江天興管業有限公司