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相贯线切割极限是多少?坡口角度计算

作者:王来源:河北创力 浏览次数: 日期:2017年2月24日 08:33

    相贯线切割机在切割时,为了保证焊接的质量和可靠性,需要预留出一定角度的坡口,有定角度坡口和变角度坡口之分。所谓定角度坡口指的就是在相贯线切割机切割过程中,支管上各个相贯节点处的素线与支管轴线始终保持一定数值的角度。然而实践证明,定角度坡口仅仅适用于两管垂直对心相交或者是各个节点处的二面角都比较大的情况。因为,二面角比较大,切割出来的坡口则可能过小;而二面角比较小,切割出来的坡口则可能过大。这样就会大大影响切割后焊接的质量和可靠性,同时对于壁厚不大的钢管来说,在切割时甚至会熔断部分坡口,导致焊接无法正常进行。所谓变角度坡口指的是在整个切割过程中,各个节点处的切割角(当相贯接头为插入式时,切割角等于坡口角)始终随着二面角的变化而变化,这样切割出的坡口既均匀又可靠。当然,无论是定角度坡口还是变角度坡口,都应该尽量避免极限切割,因为在这一切割过程中,局部节点处的坡口角变化剧烈,切割后会大大降低焊接的质量和稳定性。

相贯线切割机

    在研究完相贯线切割机以后,为了进一步研究切割时的运动规律,还需要对切割过程中的坡口进行相应的研究。由于在研究坡口时,必须先确定钢管相贯接头的空间几何关系,因此需要对有关参考平面和空间几何角度加以定义。以骑座式相贯接头为例,针对管端切割给出了相关参数的具体定义:

    (1)主管轴剖面Pm 相贯线上任选点的主管轴剖面,是通过该点并包含主管轴线的平面。 

    (2)支管轴剖面Pb 相贯线上任选点的支管轴剖面,是通过该点并包含支管轴线的平面。

    (3)主切面Q。相贯线上任选点的主切面是过该点并切于主管表面的平面。

    (4)支切面Qb相贯线上任选点的支切面是过该点并切于支管内表面的平面(注:考虑到绘图效果,在表达Qb时可能会引起误解,望请读者见谅)。 

    (5)法剖面Pf及其方向向量晰 相贯线上任选点的法剖面是过该点并垂直于两轴剖面的平面,方向向量以f通过点M且垂 直于法剖面Pf。 

    (6)法向量Hm、nb和坡口向量np 法向量露巾、‰分别为过点M且垂直于切平面Qm、Qb的向量,坡口向量n。指定了切割时割 炬所在的位置方向。

    (7)二面角中 二面角西是主切面Q矗和支切面Qb在法剖面内且位于支管外部的夹角。 

    (8)坡VI角妒以及理论切割角∞ 对于管端切割来说,坡口角妒指的是坡口向量以。与主切面Q。之间的夹角,而理论切割角∞则是坡口向量万。与支切面Qb之间的夹角;对于主管开孔来说,坡口角妒指的是坡口向量唧与支切面Qb之间的夹角,而理论切割角CO则是坡口向量弗。与主切面Q。之间的夹角。二者的大小取决于二面角咖的大小。根据美国石油协会标准规定,当二面角西≥900时,坡I=l角p---450;当二面角少<900时。

 

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