專利名稱：接合其中至少一個(gè)構(gòu)件包括難于焊接的材料或由這種材料制成的多個(gè)構(gòu)件、接頭和管接 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用接頭接合至少兩個(gè)諸如管的構(gòu)件的方法，其中至少一個(gè)構(gòu)件包括難于焊接的材料或由這種材料制成。
背景技術(shù)：
中斷大型化學(xué)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)量的顯著降低，并且在設(shè)備停運(yùn)的每小時(shí)里均導(dǎo)致收益的損失。若干日常維護(hù)操作需要設(shè)備的主要部分停止運(yùn)轉(zhuǎn)，直到完成所有工作。這種操作之一就是對(duì)用于制造乙烯的裂解爐管進(jìn)行更換。
用于諸如蒸汽裂化裝置的加熱爐的管，其典型工作溫度范圍為900-1200℃，它們可長(zhǎng)達(dá)約20m，故而非常重，并且它們通常傳送腐蝕性的或含碳的介質(zhì)。為了耐受這些高工作溫度、高負(fù)荷以及腐蝕性或碳化環(huán)境，使用了大量諸如彌散硬化合金的不銹鋼合金。這些合金特別配置成具有諸如良好的蠕變強(qiáng)度的預(yù)期特性，但是它們存在明顯的焊接問題。
由于這些合金難于焊接，因此接合由這些合金制成的諸如管的構(gòu)件是非常昂貴且耗時(shí)的工藝。該焊接工藝可產(chǎn)生碳化物、氮化物和/或氧化物簇合物(cluster)的沉積，這導(dǎo)致接合的顯著弱化。即使將這些合金焊接在一起，當(dāng)在高溫下使用這些合金時(shí)，通常難于獲得足夠高的接合強(qiáng)度。此外，焊接會(huì)損壞管的幾何形狀，并由此在使用它們時(shí)，會(huì)對(duì)流過管的介質(zhì)產(chǎn)生不利影響。
EP 1018563公開了一種加熱爐管，該加熱爐管已經(jīng)考慮到消除含碳流體在加熱爐管中流動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的不利之處。該加熱爐管包括稀土氧化物顆粒，它們分散在含有重量百分比為17-26％的Cr和重量百分比為2-6％的Al的鐵合金中。
制造這種加熱爐管的方法包括如下步驟在一個(gè)加熱爐管件的至少一個(gè)接合端部和另一個(gè)加熱爐管件的接合端部上形成金屬嵌入物、或?qū)⒃摻饘偾度胛锊迦雰烧咧?，使這兩個(gè)接合端部彼此壓力接觸，并通過加熱該金屬嵌入物將這兩個(gè)加熱爐管件彼此熔焊在一起。利用該方法的缺點(diǎn)是，它并沒有提供一種在高溫高負(fù)荷下足夠機(jī)械穩(wěn)定的接合結(jié)構(gòu)。
EP 1418376描述了在高溫下所使用的由難于焊接的材料制成的管，這些管在其端部具有內(nèi)螺紋和外螺紋，且而后彼此旋擰固定。所接合的管部分的內(nèi)表面和/或外表面通過密封裝置加以密封，以保持該接合的管部分的氣密性。利用這種管的缺點(diǎn)是，由于從管中切出螺紋時(shí)，從管中移除了材料，因此降低了所接合的管部分的機(jī)械穩(wěn)定性。結(jié)構(gòu)機(jī)械性能較弱意味著縮短了接合的管部分的壽命，并由此增加了人工成本和材料成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種接合至少兩個(gè)諸如管或翅片管的構(gòu)件的簡(jiǎn)單方法，其中至少一個(gè)構(gòu)件包括難于焊接的材料，同時(shí)獲得一種具有良好機(jī)械穩(wěn)定性的接合。
該目的是通過利用接頭，即中間元件的接合方法實(shí)現(xiàn)的。所述方法包括如下步驟通過例如鍛造或車削(turning)，在構(gòu)件待接合的端面處設(shè)置較厚的壁；為至少一個(gè)較厚的端壁設(shè)置內(nèi)螺紋或外螺紋，即設(shè)置至少部分整圈、一整圈或者多圈凸出的螺旋肋；以及通過將所述帶有螺紋的端壁旋擰到接頭之中和/或之上，從而將所述至少兩個(gè)構(gòu)件接合在一起。
通過使諸如管的構(gòu)件的端壁更厚，并通過增大構(gòu)件的橫截面積，對(duì)于該橫截面實(shí)現(xiàn)了單位面積負(fù)荷的降低，這使得在需要時(shí)可以通過焊接來接合所述構(gòu)件，因?yàn)榧词故窃谟呻y于焊接的材料制成的構(gòu)件之間的焊縫也可抵抗該單位面積上的較小負(fù)荷。較厚的端壁同樣意味著，可以為它們?cè)O(shè)置內(nèi)螺紋或外螺紋，而不會(huì)使該區(qū)域的構(gòu)件厚度小于構(gòu)件其余部分的厚度，在管是所述構(gòu)件的情況下，這意味著管的壁厚在接合的區(qū)域中并不是更小的。僅構(gòu)件的端部做得較厚，因?yàn)樗鰳?gòu)件已經(jīng)能夠承載其自身的重量和抵抗彎曲力矩。增大整個(gè)構(gòu)件的厚度同樣產(chǎn)生了較高的材料成本，并對(duì)于構(gòu)件的熱傳導(dǎo)特性產(chǎn)生不利影響。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述構(gòu)件在其最靠近各自所述端面的部分中設(shè)有較厚的壁，使得所述構(gòu)件的帶螺紋的壁的厚度在所述部分中相對(duì)于所述構(gòu)件的其余部分增加所述螺紋的深度的至少1.4倍，優(yōu)選2-3.5倍。盡管所述端壁設(shè)有螺紋，這種厚度的增加仍然導(dǎo)致由待接合端面所限定橫截面的單位面積上的負(fù)荷被有利地降低，以便即使是被焊接，也可以獲得具有足夠高的機(jī)械強(qiáng)度來承擔(dān)負(fù)荷的接合。數(shù)值1.4于此意味著，所增大的厚度是螺紋深度加上該深度的40％。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述構(gòu)件為管，并且所述管在最靠近各自所述端面的部分中設(shè)有較厚的壁，使得每根管的壁厚在所述部分中相對(duì)于管其余部分的壁厚增加33-100％，優(yōu)選增加50-80％，這導(dǎo)致即使是在所述端部設(shè)有螺紋的情況下，所述接合的橫截面的單位面積上的負(fù)荷也被有利地降低。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述構(gòu)件在其最靠近所述端面的部分中設(shè)置較厚的壁是通過鍛造每個(gè)構(gòu)件的該部分實(shí)現(xiàn)的。這表明，為了增大這種構(gòu)件、特別是管的待接合端面的橫截面，鍛造是最節(jié)省成本的方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述方法包括如下步驟通過將接頭的端面焊接到所述至少兩個(gè)構(gòu)件上來提供至少一個(gè)流體密封的焊縫，即液體密封或氣體密封的焊縫。因此，任何流過所述構(gòu)件的介質(zhì)流或介質(zhì)成分在經(jīng)過所述接合結(jié)構(gòu)時(shí)不會(huì)被改變。因此，在高溫時(shí)將保持所述流體密封。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，所述方法包括如下步驟在所述至少兩個(gè)構(gòu)件之間，在它們的接觸面上設(shè)置焊縫，這由于端部的較厚壁而可以容易地實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例，所述接頭為內(nèi)接頭或者為外套筒，所述內(nèi)接頭置于最靠近所述至少兩個(gè)構(gòu)件的待接合的所述端面的端部?jī)?nèi)，所述外套筒圍繞所述至少兩個(gè)構(gòu)件的待接合的所述端部放置。
根據(jù)本發(fā)明的再一實(shí)施例，所述方法包括如下步驟為所述接頭設(shè)置諸如一個(gè)或多個(gè)肩部的裝置，該肩部適于基本沿接合方向形成用于至少一個(gè)所述構(gòu)件的支撐。于此，接合方向是當(dāng)將所述構(gòu)件旋擰到接頭之中和/或之上時(shí)，接頭相對(duì)于所述構(gòu)件放置的方向。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，由接頭的所述支撐裝置支撐的所述至少一個(gè)構(gòu)件不設(shè)有螺紋。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述方法包括如下步驟除了將所述至少兩個(gè)構(gòu)件旋擰到接頭之中和/或之上外，還對(duì)所述至少兩個(gè)構(gòu)件進(jìn)行焊接。
術(shù)語“難于焊接的材料”包括焊接時(shí)失去機(jī)械特性或抗腐蝕性的材料。焊接時(shí)失去機(jī)械特性的材料的一個(gè)示例是彌散強(qiáng)化鐵合金。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，所述難于焊接的材料包括彌散硬化合金，所述彌散硬化合金包含如下重量百分比的元素多達(dá)0.08％的C、多達(dá)0.7％的Si、10-25％的Cr、1-10％的Al、1.5-5％的Mo、多達(dá)0.4％的Mn，其余為Fe和通常存在的雜質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)替換實(shí)施例，所述難于焊接的材料包括鉻鋁鈷耐熱鋼APM、通過鉻鋁鈷耐熱鋼高級(jí)粉末冶金(APM)工藝制成的鐵鉻鋁(FeCrAl)合金、或者APMT，即基于鉻鋁鈷耐熱鋼APM但添加鉬的FeCrAl合金。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，這種難于焊接的材料可被焊接到諸如奧氏體不銹鋼的更易于或易于焊接的構(gòu)件上。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，所述方法包括如下步驟將螺紋切割成平行的或錐形的，借此錐形螺紋增加了承重的表面。
根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例，切割螺紋的材料與所述至少兩個(gè)構(gòu)件中的一個(gè)或多個(gè)的材料相同。
本發(fā)明還涉及一種用于接合至少兩個(gè)諸如管的構(gòu)件的接頭，其中至少一個(gè)構(gòu)件包括難于焊接的材料。所述接頭在其內(nèi)表面和/或外表面的至少一部分上設(shè)有內(nèi)螺紋和/或外螺紋。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述螺紋是平行的或錐形的。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，所述接頭包括諸如一個(gè)或多個(gè)肩部的裝置，該肩部適于基本沿接合方向形成用于至少一個(gè)所述構(gòu)件的支撐。根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例，所述接頭包括金屬或陶瓷材料。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述接頭包括彌散硬化合金，所述彌散硬化合金包含如下重量百分比的元素多達(dá)0.08％的C、多達(dá)0.7％的Si、10-25％的Cr、1-10％的Al、1.5-5％的Mo、多達(dá)0.4％的Mn，其余為Fe和通常存在的雜質(zhì)。
本發(fā)明甚至涉及一種管接合，該管接合包括至少兩根管和管接頭，其中至少一根管包括難于焊接的材料。所述管接頭是根據(jù)上述實(shí)施例中任一個(gè)所述的接頭。所述管在待接合的端面處具有較厚的壁。至少一根管的至少一個(gè)較厚端部被局部或全部車出螺紋。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，通過將所述管接頭的端部焊接到所述至少兩根管上，為所述管接合設(shè)置至少一個(gè)流體密封的焊縫。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，所述管接合在所述至少兩根管之間，在它們的接觸面上包括焊縫。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，所述管接合包括兩根管，每根管在其最靠近所述端面的所述較厚的壁上具有外螺紋，所述接頭具有兩個(gè)內(nèi)螺紋和一個(gè)部分，所述內(nèi)螺紋每個(gè)都適于接合管的所述外螺紋，并且所述部分具有基本等于管內(nèi)徑的縮小的內(nèi)徑，該部分將所述內(nèi)螺紋分開，并適于在接合時(shí)將所述管的所述端面分開，同時(shí)形成基本與管的相鄰內(nèi)壁齊平的管接合的內(nèi)壁。該實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是不必進(jìn)行焊接。該管接合還將具有光滑的內(nèi)表面，這與管之間設(shè)置的焊縫相比，可導(dǎo)致在管接合內(nèi)部較小的“凸起”，這會(huì)在兩個(gè)接合處略微擾亂管內(nèi)部的氣流。
根據(jù)上述實(shí)施例中任一個(gè)實(shí)施例所述的方法、接頭或管接合在腐蝕環(huán)境下或諸如超過900℃溫度的高溫場(chǎng)合中的用途也是本發(fā)明的一部分。
本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和有利特征將從如下說明書及其所附權(quán)利要求書中顯現(xiàn)出來。


圖1-5示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的兩根具有相同直徑的管之間的接合結(jié)構(gòu)，圖6示出了本發(fā)明接頭的螺紋的幾何形狀的示例，和圖7示出了部分接合結(jié)構(gòu)，其中管接頭具有錐形內(nèi)表面。
應(yīng)該注意到，視圖并未按照比例繪制，并且為清楚起見，特定特征的尺寸已被放大。
如下說明和視圖并不意欲將本發(fā)明限定在公開的實(shí)施例中。所公開的實(shí)施例僅舉例說明了本發(fā)明的原理。
具體實(shí)施例方式
圖1a示出了兩根局部車螺紋的管2、3，它們通過由金屬或陶瓷材料制成的局部車螺紋的外部管接頭1接合在一起。這些管2、3可以是在諸如煉油廠、化工廠或石油化工廠、發(fā)電廠、煉鋼廠或核能裝置中使用的加熱管或高溫工藝管。
雖然在本示例中，管2、3具有相同的直徑，但是本發(fā)明的接合方法可用于接合具有不同直徑的管。此外，具有多根支管的管接頭，例如Y形管接頭也可用于接合多根管。
管接頭1并不在其整個(gè)內(nèi)表面1’上全部車螺紋。它僅在其內(nèi)表面1’的一部分T上車螺紋。兩根管2、3在其外表面上均具有相應(yīng)的螺紋，從而提供了將管2、3與管接頭1旋擰在一起以形成接合結(jié)構(gòu)的可能性，借此所述螺紋支撐管2、3的重量。
兩根管2、3中的至少一根或兩根由難于焊接的材料，諸如鐵基彌散強(qiáng)化材料(iron-based dispersion-strengthened material)制成。接頭1也可由這種材料或不同的材料制成。兩根管2、3還可沿端面通過例如焊縫4接合在一起。該焊縫4可以是在管2、3之間提供流體密封連接的任何形式。所述流體密封方式應(yīng)當(dāng)選擇使得基本上不改變管材料的高溫特性。
焊縫4可以承重。由于焊縫4的存在，在操作過程中，流經(jīng)管2、3的介質(zhì)將不會(huì)滲透入管2、3和管接頭1的螺紋T中。由此消除流經(jīng)管2、3的介質(zhì)腐蝕或降解螺紋T的風(fēng)險(xiǎn)。密封焊縫5設(shè)置在位于管接頭1和管2、3之間的管接頭1的端面處，以提供流體密封。
管2、3在它們接合的端面處具有較厚的壁6。從而提高了接合結(jié)構(gòu)的機(jī)械穩(wěn)定性，并且管可具有螺紋而無需從管自身上去掉太多的材料。薄管壁將增加接合單位面積上的負(fù)荷，并且不能通過焊接來接合管。
所述接合結(jié)構(gòu)提供了精確的配合，且沿兩根管2’、3’的內(nèi)表面不會(huì)出現(xiàn)不規(guī)則性，這種不規(guī)則性的存在將會(huì)對(duì)流經(jīng)管的任何介質(zhì)的流動(dòng)產(chǎn)生不利影響。
圖1b所示實(shí)施例與圖1a所示實(shí)施例的不同之處在于，沿接頭1的整個(gè)內(nèi)表面上設(shè)有螺紋，而不是僅沿管端部的外表面的一部分設(shè)置螺紋。或者，螺紋可沿管端部的整個(gè)外表面設(shè)置，而不僅僅是沿接頭1的部分內(nèi)表面設(shè)置。由附圖標(biāo)記Tf指代的區(qū)域表示管的螺紋和接頭的螺紋重疊的區(qū)域。在螺紋不重疊的區(qū)域中，即當(dāng)接頭的螺紋或管端部的螺紋鄰接接頭未車螺紋的區(qū)域或管端部未車螺紋的區(qū)域時(shí)，其間形成空氣間隙。這種空氣間隙的存在降低了接合結(jié)構(gòu)的熱傳導(dǎo)率。
圖2所示的實(shí)施例與圖1a和1b所示的實(shí)施例的不同之處在于，螺紋T沿管端部的整個(gè)外表面、并沿接頭1的整個(gè)內(nèi)表面設(shè)置。
圖3示出了本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例，其中管接頭1在其下端部7包括承重肩部8。因此，管接頭1在其下端部7的內(nèi)徑小于沿管接頭1的其余部分的內(nèi)徑。由于管3的較厚的端部擱置在肩部8上，因此承重肩部8支撐管3。
圖4所示實(shí)施例與圖3所示實(shí)施例的不同之處在于，僅僅是上部管，即管2具有螺紋T2。下部管，即管3不具有螺紋，并且其僅被插入到管接頭1中，而后將管接頭1焊接到管2、3的外表面。承重肩部8連同螺紋T2一起將管3保持接合至管2。這使得管3能夠更為自由地在接頭內(nèi)部移動(dòng)，因?yàn)楣?的熱膨脹不在管接頭的螺紋上施力，由此延長(zhǎng)了管接頭的使用壽命。
圖5示出了具有肩部9的管接頭1，借此螺紋T被置于與管端部的外表面相接觸的垂直面上。該實(shí)施例是有利的，因?yàn)樗鼘?dǎo)致在接合區(qū)域中的管具有光滑的內(nèi)表面。此外，與圖2和3所示的實(shí)施例相比，它是有優(yōu)勢(shì)的，這是由于在本實(shí)施例中，它易于在接頭和兩根管之間獲得適當(dāng)?shù)倪^渡，即可得到使所有三個(gè)部分重合的螺紋。這樣做的原因是，每根管2、3自身均具有用于過渡到接頭的點(diǎn)。
螺紋可具有任何幾何形狀。它們可以例如具有分別在圖6a和圖6b中示出的鋸齒形或方形齒廓。在后者的示例中，方形齒廓的水平面可起到附加承重面的作用，并由此與鋸齒形齒廓相比，進(jìn)一步提高了接合結(jié)構(gòu)的機(jī)械穩(wěn)定性。
此外，螺紋表面可為錐形，以便有助于接合，由此提供更大的承重面，并由此提高接頭的機(jī)械穩(wěn)定性，見圖7a和7b。管接頭的整個(gè)內(nèi)表面或只是所述表面的一部分可以是錐形的。
無論如何，本發(fā)明都不限定在上述實(shí)施例中，許多可能的改進(jìn)對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說是明顯的，而并不會(huì)背離所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的基本思想。例如，雖然在附圖中已舉例說明了位于兩個(gè)構(gòu)件周圍的外部接頭，但本發(fā)明同樣適于利用位于兩個(gè)構(gòu)件內(nèi)部的內(nèi)接頭來接合兩個(gè)或多個(gè)構(gòu)件。
權(quán)利要求
1.一種利用接頭(1)接合至少兩個(gè)諸如管的構(gòu)件(2，3)的方法，其中至少一個(gè)構(gòu)件包括難于焊接的材料或者由該材料制成，其特征在于，所述方法包括如下步驟在待接合端面(6)處為構(gòu)件(2，3)設(shè)置較厚的壁；為至少一個(gè)較厚的端壁提供內(nèi)螺紋或外螺紋(T)；以及通過將所述帶螺紋的端壁旋擰到接頭(1)之中和/或之上，從而將所述至少兩個(gè)構(gòu)件接合在一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述構(gòu)件(2，3)在其最靠近各自所述端面的部分中設(shè)有較厚的壁，使得所述構(gòu)件的帶螺紋的壁的厚度在所述部分中相對(duì)于所述構(gòu)件的其余部分增加所述螺紋(T)的深度的至少1.4倍，優(yōu)選2-3.5倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述構(gòu)件(2，3)為管，并且所述管在最靠近各自所述端面的部分中設(shè)有較厚的壁，使得每根管的壁厚在所述部分中相對(duì)于管其余部分的壁厚增加33-100％，優(yōu)選增加50-80％。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述構(gòu)件(2，3)在其最靠近所述端面的部分中設(shè)置較厚的壁是通過鍛造每個(gè)構(gòu)件的該部分實(shí)現(xiàn)的。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟通過將接頭(1)的端面焊接到所述至少兩個(gè)構(gòu)件(2，3)上來提供至少一個(gè)流體密封的焊縫(5)。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟在所述至少兩個(gè)構(gòu)件(2，3)之間，在它們的接觸面上設(shè)置焊縫(4)。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述接頭(1)為內(nèi)接頭或者為外套筒，所述內(nèi)接頭置于最靠近所述至少兩個(gè)構(gòu)件的待接合的所述端面的端部?jī)?nèi)，所述外套筒圍繞所述至少兩個(gè)構(gòu)件的待接合的所述端部放置。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟為所述接頭(1)設(shè)置諸如肩部(8)的裝置，該肩部適于基本沿接合方向形成用于至少一個(gè)所述構(gòu)件(3)的支撐。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，由接頭(1)的所述支撐裝置(8)支撐的所述至少一個(gè)構(gòu)件不設(shè)有螺紋(T)。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟除了將所述至少兩個(gè)構(gòu)件旋擰到接頭(1)之中和/或之上外，還對(duì)所述至少兩個(gè)構(gòu)件進(jìn)行焊接。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述至少兩個(gè)構(gòu)件被焊接在一起。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述難于焊接的材料包括彌散硬化合金，所述彌散硬化合金包含如下重量百分比的元素·多達(dá)0.08％的C·多達(dá)0.7％的Si·10-25％的Cr·1-10％的Al·1.5-5％的Mo·多達(dá)0.4％的Mn其余為Fe和通常存在的雜質(zhì)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述難于焊接的材料包括彌散硬化合金，諸如鐵基彌散強(qiáng)化材料。
14.一種用于接合至少兩個(gè)諸如管的構(gòu)件的接頭(1)，其中至少一個(gè)構(gòu)件包括難于焊接的材料，其特征在于，在接頭內(nèi)表面(1’)和/或外表面的至少一部分上設(shè)有內(nèi)螺紋和/或外螺紋(T)。
15.根據(jù)述權(quán)利要求14所述的接頭(1)，其特征在于，所述接頭包括諸如一個(gè)或多個(gè)肩部(8)的裝置，該肩部適于基本沿接合方向形成用于至少一個(gè)所述構(gòu)件的支撐。
16.根據(jù)述權(quán)利要求14或15所述的接頭(1)，其特征在于，所述接頭包括金屬或陶瓷材料。
17.根據(jù)述權(quán)利要求14-16中任一項(xiàng)所述的接頭(1)，其特征在于，所述接頭包括彌散硬化合金，所述彌散硬化合金包含如下重量百分比的元素·多達(dá)0.08％的C·多達(dá)0.7％的Si·10-25％的Cr·1-10％的Al·1.5-5％的Mo·多達(dá)0.4％的Mn其余為Fe和通常存在的雜質(zhì)。
18.一種管接合，包括至少兩根管和管接頭(1)，其中至少一根管包括難于焊接的材料，其特征在于，所述管接頭(1)是根據(jù)權(quán)利要求15-18中任一項(xiàng)所述的接頭(1)，并且所述管在待接合的端面處具有較厚的壁，并且至少一根所述管在所述較厚的端壁中具有螺紋(T)。
19.根據(jù)述權(quán)利要求18所述的管接合，其特征在于，所述管(2，3)在其最靠近各自所述端面的部分中設(shè)有較厚的壁，使得管的設(shè)有螺紋的壁的厚度在所述部分中相對(duì)于所述管的其余部分增加所述螺紋(T)的深度的至少1.4倍，優(yōu)選2-3.5倍。
20.根據(jù)述權(quán)利要求18或19所述的管接合，其特征在于，所述管在最靠近各自所述端面的部分中設(shè)有較厚的壁，使得每根管的壁厚在所述部分中相對(duì)于管其余部分的壁厚增加33-100％，優(yōu)選增加50-80％。
21.根據(jù)述權(quán)利要求18-20中任一項(xiàng)所述的管接合，其特征在于，所述管(2，3)在其最靠近所述端面的部分中設(shè)有較厚的壁，并且所述較厚的壁通過鍛造每根管的該部分制造。
22.根據(jù)述權(quán)利要求18-21中任一項(xiàng)所述的管接合，其特征在于，通過將所述管接頭(1)的端面焊接到所述至少兩根管(2，3)上，為所述管接合設(shè)置至少一個(gè)流體密封的焊縫(5)。
23.根據(jù)述權(quán)利要求18-22中任一項(xiàng)所述的管接合，其特征在于，在所述至少兩根管之間，在它們的接觸面上具有焊縫(4)。
24.根據(jù)述權(quán)利要求18-21中任一項(xiàng)所述的管接合，其特征在于，所述管接合包括兩根管(2，3)，每根管在其最靠近所述端面的所述較厚的壁上具有外螺紋，所述接頭具有兩個(gè)內(nèi)螺紋和一個(gè)部分(9)，所述內(nèi)螺紋每個(gè)都適于接合管的所述外螺紋，并且所述部分(9)具有基本等于管內(nèi)徑的縮小的內(nèi)徑，從而將所述內(nèi)螺紋分開，并適于在接合時(shí)將所述管的所述端面分開，同時(shí)形成基本與管的相鄰內(nèi)壁齊平的管接合的內(nèi)壁。
25.一種根據(jù)權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)所述的方法、根據(jù)權(quán)利要求14-17中任一項(xiàng)所述的接頭、根據(jù)權(quán)利要求18-24中任一項(xiàng)所述的管接合的用途，用在腐蝕環(huán)境下或諸如超過900℃溫度的高溫場(chǎng)合中。
26.一種根據(jù)權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)所述的方法、根據(jù)權(quán)利要求14-17中任一項(xiàng)所述的接頭、根據(jù)權(quán)利要求18-24中任一項(xiàng)所述的管接合的用途，用在裂解爐中。
全文摘要
一種利用接頭(1)接合至少兩個(gè)構(gòu)件(2，3)的方法，其中至少一個(gè)構(gòu)件包括難于焊接的材料或者由該材料制成。在構(gòu)件(2，3)的待接合端面(6)處設(shè)置較厚的壁。為至少一個(gè)較厚的端壁提供內(nèi)螺紋或外螺紋(T)，并且通過將所述帶螺紋的端壁旋擰到接頭(1)之中和/或之上，從而將所述至少兩個(gè)構(gòu)件接合在一起。
文檔編號(hào)F16L21/08GK101084394SQ200580044024
公開日2007年12月5日 申請(qǐng)日期2005年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月21日
發(fā)明者C·奧恩格倫, R·貝里隆德, J·約瑟夫松, M·倫德貝里 申請(qǐng)人:桑德維克知識(shí)產(chǎn)權(quán)股份公司