1.对接焊端中国有关标准规定
(1)GB/T 9124—2010《钢制管法兰 技术条件》规定
1)板式平焊法兰和平焊环松套式法兰与钢管连接的焊接接头形式和坡口尺寸应符合图1-45和表1-134。
2)小于或等于PN25的带颈平焊法兰与钢管连接的焊接接头形式和坡口尺寸应符合图1-46和表1-135。大于或等于PN40的带颈平焊法兰与钢管连接的焊接接头形式和坡口尺寸应符合图1-46和表1-136。
表1-134 板式平焊法兰和平焊环松套板式法兰与钢管连接的焊接头尺寸
图1-45 板式平焊法兰和平焊环松套式法兰与钢管连接的焊接接头形式
图1-46 带颈平焊法兰与钢管连接的焊接接头形式
表1-135 ≤PN25的带颈平焊法兰与钢管连接的焊接接头坡口尺寸
表1-136 ≥PN40的带颈平焊法兰与钢管连接的焊接接头坡口尺寸
3)对焊法兰的焊接坡口形式及尺寸应符合图1-47的规定。
4)当法兰与薄壁、高强度管子连接时,其焊接坡口形式及尺寸应符合图1-48的规定。
图1-47 对焊法兰的焊接坡口形式及尺寸
a)5<δ≤22 b)δ>22
A—焊颈端部外径(管子外径) B—法兰内径(等于管子的公称内径) δ—法兰焊端壁厚(等于管子的公称壁厚)
注:1.当法兰与公称壁厚小于4.8mm的铁素体钢管连接时,根据制造厂的选择,焊端可加工成略有切边或直角坡口。
2.当法兰与公称壁厚为3.2mm或小于3.2mm的奥氏体不锈钢管连接时,焊端应加工成略有切边坡口。
图1-48 法兰与薄壁、高强度管子连接时的焊接坡口形式及尺寸
注:1.当相连材料具有相同的屈服强度时,应取消最小值限制。
2.δ1+δ2、δ1、δ2不应超过0.5t。
3.当相连材料屈服强度不同时,焊缝的力学性能应等于或大于两屈服强度的较大值,同时δ值至少应等于管子壁厚t乘以管子和法兰的屈服强度之比,但应不大于1.5t。
5)承插焊法兰与钢管连接的焊接坡口形式及尺寸应符合图1-49的规定。
6)对焊环松套法兰和翻边环板式松套法兰的翻边环与钢管连接的焊接坡口形式及尺寸应符合图1-50的规定。
图1-49 承插焊法兰与钢管连接的焊接坡口形式及尺寸
t—管子公称壁厚
图1-50 对焊环松套法兰和翻边环板式松套法兰的翻边环与钢管连接的焊接坡口形式及尺寸
注:当对焊环与公称壁厚≤3.2mm奥氏体钢管连接时,钝边可取消。
(2)GB/T 12224—2005《钢制阀门 一般要求》规定 如果用户没有特殊规定,焊接端外表面应全部进行机加工,外焊层的外形轮廓可由制造厂选定,相交处应稍稍倒角,图中虚线表示焊接坡口处最大外形。焊接端应符合图1-51和表1-137的规定。
表1-137 焊接端部尺寸 (单位:mm)
图1-51 焊接端坡口
a)管子壁厚t≤22mm的焊接端 b)管子壁厚t>22mm的焊接端
A—焊接端的公称外径 B—管子的公称内径 t—管子的公称壁厚
2.美国对焊接端有关标准规定
(1)ASME B16.5—2013《管法兰和法兰管件》无背环对焊法兰的焊接端如图1-52所示。对焊法兰焊端用于矩形背环的内侧形状如图1-53所示。对焊法兰焊端用于锥形背环的内侧形状如图1-54所示。
图1-52 无背环对焊法兰的焊接端
a)管子壁厚t=5~22mm的焊接端 b)管子壁厚t>22mm的焊接端
A—管子公称外径 B—管公称内径 t—管公称壁厚
注:1.当坡口处的颈部厚度大于与法兰相连接的管壁厚度,且在外径上提供了附加的厚度时,可采用带斜坡的焊缝,其斜度不大于1∶3;或者从焊接坡口上等于配接管外径的那点,以同样的最大斜度或稍小一点的斜度,在较大外径上斜削。同样,当法兰内侧提供较大厚度时,则应以不超过1∶3的斜度自焊端处制成锥形孔。当本标准所规定的法兰要求使用在薄壁高强度管道上时,其坡口处的颈部厚度可以大于法兰所连接的管子厚度,此时,可以规定单锥形颈,也可以改变在颈底处(尺寸X)颈部的外径。附加壁厚可提供在内侧或外侧,或每侧部分地加厚,但是总厚度不得超过配接管子公称壁厚的0.5倍。
2.从直径A至直径X的过渡应以1∶3最大斜度和虚线规定的最大和最小包络线内。
3.对焊端尺寸见ASME B16.25。
图1-53 用于矩形背环的内侧形状
A—焊端的公称外径(mm) B—管子的公称内径(mm),A-2tC—A-0.79-1.75t-0.25(mm)
t—管子公称壁厚(mm)
0.79mm—管子外径的负公差
1.75t—公称壁厚的87.5%×2,换算为直径项
0.25mm—直径C的正公差(mm)
① 13mm深,基于使用背环的宽度为19mm。
注:1.所有尺寸见ASME B16.25。
2.外径A公差为≤NPS5+2.0-1.0mm,≥NPS6+4.0-1.0mm。
3.内径B公差为≤NPS8±1.0mm,>NPS8、≤NPS12(±1.5mm)≥NPS20+3.0-1.5mm
图1-54 用于锥形背环的内侧形状
(2)ASME B16.25—2012《对接焊端》
1)焊接端过渡区最大包络线如图1-55所示。
2)用于壁厚小于等于22mm的焊接端。其焊接端如图1-56~图1-59所示。图中的虚线代表从焊缝斜角和根面过渡到零件体的最大包络线,如图1-55所示,有衬环的焊接端。用户订货时必须给定衬环的尺寸。
图1-55 焊接端过渡区最大包络线
① tmin可以取以下各值中的任一个值:指定的管子最小壁厚;管子厚度的0.875,即管子壁厚的下极限偏差为12.5%;接头处于两个零件之间时,零件或接头(或两个较薄的一个)柱状焊端指定的最小壁厚。
② 零件端部的最大厚度为:最小壁厚指定时,等于tmin+4mm或1.15tmin;壁厚指定时,等于tmin+4mm或1.10t公称。
③、④ 用最大斜率的过渡区,内、外表面不得交叉。虚线表示的轮廓线最大斜率交叉是不允许的。可用变更半径的办法予以避免。
图1-56 无衬环接头
注:根面的尺寸B其内表面可以是成的或是经过机加工的。如无特殊规定,包络线内的轮廓由制造厂决定。
图1-57 带拼合的长方形垫环连接的焊接端(www.xing528.com)
注:F处的交叉截面应略微倒圆。
图1-58 带连续的长方形垫环连接的焊接端
注:F处的交叉截面应略微倒圆。
图1-59 有连续锥形垫环连接的焊接端
注:F处的交叉截面应略微倒圆。
3)用于壁厚大于22mm的焊接端。焊接端如图1-60~图1-63所示。图中的双点画线代表从焊缝斜角和根面过渡到零件体的最大包络线,如图1-55所示。有衬环的焊接端,用户订货时必须给定衬环的尺寸。
4)壁厚大于3~10mm钨板弧焊根部焊道的焊缝斜角。其根部焊道的焊缝斜角如图1-64所示。图1-65中双点画线表示从焊槽和棱面过渡到零件体的最大包络线。
图1-60 无衬环连接的焊接端
注:F处根面的尺寸B其内表面可以是成形的或是经过机加工的。如无特殊规定,包络线的轮廓由制造厂决定。
图1-61 带拼合的长方形垫环连接的焊接端
注:F处的交叉截面应略微倒圆。
图1-62 有连续的长方形垫环连接的焊接端
注:F处的交叉截面应略微倒圆。
图1-63 带连续锥形垫环连接的焊接端
注:F处的交叉截面应略微倒圆。
5)壁厚大于10~25mm钨极弧焊根部焊道的焊接端。其根部焊道的焊接端如图1-65所示,图中双点画线表示从焊槽和棱面过渡到零件体的最大包络线。
图1-64 钨极弧焊根部焊道的焊缝坡口
图1-65 钨极弧焊根部焊道的焊接端
a)形式A b)形式B
注:F处的内角应略微倒圆。
6)壁厚大于25mm气体钨极焊根部焊道的焊接端其根部焊道的焊接端如图1-66所示。
图1-66 气体钨极弧焊根部焊道的焊接端
a)形式A b)形式B
注:1.F处内角应略微倒圆。
2.双点画线表示从焊接坡口和根部面至部件本体过渡区的最大包络线。
7)焊端尺寸:焊端尺寸见表1-138。
表1-138 焊端尺寸 (单位:mm)
(续)
(续)
(续)
注:NPS单位为in。
① 按ASME B36.10的尺寸:STD—标准壁厚;XS—超强壁厚;XXS—双倍超强壁厚。
② 列出的直径没有强制性,只是为了方便使用者。
③ 尺寸NPS2或小于NPS2的连续衬环的内部机加工没有仔细加以考虑。
3.欧盟对焊接端有关标准的规定
欧盟钢制法兰标准EN1092-1:2007对焊接端的规定如图1-67所示。
图1-67 焊接端
a)与壁厚t=5~22mm的管子相连接的焊接端 b)与壁厚t≥22mm的管子相连接的焊接端 c)容许的不等壁厚斜面设计
注:1.法兰需要和壁厚小于4.8mm的铁素体钢管连接的焊接端,应当加工成小的斜面或成直角,由制造厂选择。
2.法兰需要和壁厚小于或等于3.2mm的奥氏体不锈钢管连接的焊接端,应当加工成小的斜面。
3.和管子连接的法兰焊端的壁厚,不能小于管子的壁厚或不能小于3mm。
A—管子外径 δ—管壁厚 N—法兰背面根部直径
4.国际标准化组织对焊接端有关标准规定
ISO 7005-1:2011钢制法兰标准对焊接端的规定:
壁厚从5~22mm和大于22mm的焊接端坡口形式及尺寸应符合图1-68的规定。
当法兰与薄壁、高强度管子焊接时,其焊接坡口形式及尺寸应符合图1-69的规定。
在法兰端部与管子有相等的壁厚t,推荐的焊端坡口形式及尺寸应符合图1-70的规定。
图1-68 对焊法兰不同壁厚t的焊接坡口
a)壁厚从5~22mm的焊接端坡口 b)壁厚大于22mm的焊接端坡口
注:1.对于要求与公称壁厚小于4.8mm的铁素体钢管连接的法兰,其焊端应加工成小倒角或直角,由制造厂选定。
2.对于要求与公称壁厚≤3.2mm的奥氏体不锈钢管连接的法兰,其焊端应加工成小倒角。
3.对于与管道连接的法兰壁厚不应小于管道壁厚或小于3mm。
图1-69 法兰与薄壁、高强度管子连接时,其焊接坡口的形式及尺寸
注:1.当连接材料具有相同的屈服强度时,应取消最小值限制。
2.t1、t2或t1+t2不应超过0.5t。
3.当相连材料屈服强度不同时,焊缝的力学性能应等于或大于两屈服强度的较大值,同时t0值至少应等于管子壁厚t乘以管子和法兰的屈服强度之比,但不应大于1.5t。
图1-70 法兰端部与管子有相等的壁厚t,推荐的焊端坡口形式及尺寸
a)壁厚t从5~22mm b)壁厚大于22mm
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