[发明专利]水平焊接方法及其接头结构

说明书

技术领域

本发明的实施例一般地涉及焊接方法，并且更特别地，涉及用于在水平位置上焊接的方法和适用于此类方法的接头结构。

背景技术

汽轮机转子和类似设备的制造经常涉及零部件的钨极惰性气体保护焊(GTAW)。GTAW促进提高力学性能，该性能包括连接具有不同基底材料的部件的能力，正如在高性能机械中经常所期望的。在其中将填充金属在进入焊池之前预热到其熔点附近温度的“热丝”GTAW在许多场合下经常是优选的，因为其通常比“冷丝”GTAW更迅速和高效，“冷丝”GTAW完全依靠来自电弧的热来熔化填充金属。

已知GTAW方法(尤其是热丝GTAW法)的缺陷是它们局限于在平坦位置上焊接。也就是说，此类方法涉及焊条向下面对焊接接头情况下的焊接。因而，在汽轮机转子和类似设备的制造中使用GTAW尤其是热丝GTAW时，通常需要对大部件进行操作和移动以适当定向焊接接头。此类操作和移动必然降低效率，并增加制造设备的费用。

发明内容

一个实施例中，本发明提供了一种在两个部件间形成焊接接头的方法，该方法包括：对齐第一和第二部件，从而在它们之间形成接头，该接头包括：第一部件的凸起，和第二部件的凹陷，其中凸起和凹陷具有互补的形状；定向第一和第二部件，使得各部件的主轴线垂直定向；和在基本水平定向的根部开口处焊接第一和第二部件，该基本水平定向的根部开口沿接头定位。

另一实施例中，本发明提供了一种在设备的两种金属部件间形成焊接接头的方法，该方法包括：获得第一部件，其具有：基本圆柱形的主体，沿主体的表面的匹配面，该匹配面包括凸起，以及远离匹配面并朝向主体延伸的凹面；获得第二部件，其具有：基本圆柱形的主体，沿主体的表面的匹配面，匹配面包括与第一部件的匹配面的凸起的形状互补的凹陷，以及远离匹配面并朝向主体延伸的凹面；对齐第一部件和第二部件，使得第一部件的匹配面的凸起位于第二部件的匹配面的凹陷内，并且第一部件和第二部件的凹面沿第一部件和第二部件的基本圆柱形的主体的相邻表面形成水平定向的根部开口；以及跨越水平定向的根部开口将第一部件焊接至第二部件。

在又另一个实施例中，本发明提供了一种涡轮机转子，包括：第一部件，其具有：第一主体，沿第一主体的表面的第一匹配面，第一匹配面包括凸起，和远离第一匹配面并朝向第一主体延伸的第一凹面；第二部件，其具有：第二主体，沿第二主体的表面的第二匹配面，第二匹配面包括与第一匹配面的凸起的形状互补的凹陷，和远离第二匹配面并朝向第二主体延伸的凹面；在第一部件和第二部件之间由第一凹面和第二凹面形成的根部开口；根部开口内的接头，接头由凸起和凹陷形成，并偏移根部开口的中心。

附图说明

结合描绘本发明的各个实施例的附图，从下面的详细描述中，本发明的这些和其他特征将会更容易理解，其中：

图1显示了根据本发明的一个实施例的适于形成接头结构设备的部件的侧横截视图；

图2显示了图1的部件对齐以形成接头；

图3显示了图2的部件的较宽的横截正面图；

图4显示了根据本发明的一个实施例的正在被焊接的图3的部件；

图5显示了根据本发明的另一个实施例的对齐的部件的横截正面图；以及

图6显示了根据本发明的一个实施例的方法的流程图。

应当指出本发明的附图未按照比例。附图仅意图描绘本发明的典型方面，并且因此不应当认为限制本发明的范围。附图中，相似的数字代表附图间相似的元件。

零部件列表

100，400第一部件

110，410主体

112，412外表面

114，414内表面

120匹配面

122凸起

130凹面

140，144纵轴线

142，144，442，444径向轴线

150，450孔洞

200，500第二部件

210，510主体

212，512外表面

214，514内表面

220匹配面

222凹陷

230凹面

240，540纵轴线

242，244，542，544径向轴线

250，550孔洞

300，600接头

310，610根部开口

320水平面

330偏移

700，702焊头

710，712保护气体

720填充焊条

730焊接

740焊缝

具体实施方式