[發(fā)明專利]一種大直徑薄壁不銹鋼波紋管的組對(duì)和焊接方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310146458.3
• 申請(qǐng)日: 2013-04-25
• 公開（公告）號(hào): CN103212913A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張曉新;孫禹;肖際慶;賈國芳;肖麟;楊秀娟;李秀華;李騰;肖鵬;趙向東;王宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河北鋼鐵股份有限公司唐山分公司
• 主分類號(hào): B23K28/02
• 分類號(hào): B23K28/02
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 13108
• 代理人: 劉偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種罩式退火爐內(nèi)罩大直徑波紋管(直徑和壁厚比大于300)的組對(duì)和焊接方法，屬于金屬焊接方法技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

大直徑薄壁波紋管組對(duì)焊接一直是困擾操作人員的難題。首先，由于大直徑薄壁管剛性差，在組對(duì)焊接時(shí)尺寸精度、表面質(zhì)量及位置精度要求很高，采用常規(guī)方法無法保證兩側(cè)筒體中心的同軸度和外徑處較高精度的錯(cuò)邊量要求；其次，由于波紋管壁的壁厚較薄，在焊接時(shí)如果不將坡口、電流、轉(zhuǎn)速等各項(xiàng)指標(biāo)調(diào)整到一個(gè)最佳組合時(shí)將會(huì)出現(xiàn)不銹鋼管壁燒穿的情況，還會(huì)產(chǎn)生焊不透、內(nèi)部夾渣、咬邊等諸多焊接缺陷，這些問題都將在X射線探傷檢驗(yàn)和外觀檢驗(yàn)時(shí)體現(xiàn)出來，是不銹鋼壓力容器制作所不允許的。因此，設(shè)計(jì)和采用一種有別于常規(guī)焊接方法的大直徑薄壁不銹鋼波紋管的組對(duì)和焊接方法是十分必要的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種大直徑薄壁不銹鋼波紋管的組對(duì)和焊接方法，采用這種組對(duì)和焊接方法能夠確保大直徑波紋管組對(duì)同軸度在2毫米以內(nèi)，外徑錯(cuò)邊量在2毫米以內(nèi)，焊縫內(nèi)部無焊穿、未焊透、未融合、氣孔、夾渣、裂紋等缺陷，外觀焊縫成形好、寬度均勻、色澤一致、表面無裂紋、無氣孔、咬邊等缺陷，達(dá)到不銹鋼壓力容器制作的規(guī)范和質(zhì)量要求。

解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是：一種大直徑薄壁不銹鋼波紋管的組對(duì)和焊接方法，它采用以下步驟進(jìn)行：

（1）在兩個(gè)對(duì)接的波紋管的端面加工出單面V形坡口，坡口角度±5°，鈍邊1毫米--2毫米，間隙0毫米，坡口用機(jī)械加工的方法；

（2）對(duì)大直徑波紋管接口處進(jìn)行內(nèi)支撐和調(diào)圓，通過內(nèi)支撐架將波紋管筒體凹陷位置頂出，使大直徑波紋管接口處的直徑差達(dá)到±2毫米以內(nèi)；

（3）將兩個(gè)大直徑波紋管進(jìn)行焊接前的定位，確保中心線重合，錯(cuò)邊量在2毫米之內(nèi)；

（4）對(duì)兩個(gè)大直徑波紋管進(jìn)行點(diǎn)焊組對(duì)，沿大直徑波紋管圓周距離200毫米-300毫米點(diǎn)固焊一點(diǎn)，焊縫長度10毫米-15毫米；

（5）焊內(nèi)側(cè)焊縫，先用氬弧焊打底，之后CO₂氣保護(hù)焊焊內(nèi)部焊縫封面；

（6）背面修磨清根，埋弧焊焊外部焊縫；

（7）焊后處理，清除熔渣和飛濺，對(duì)波紋管進(jìn)行酸洗鈍化；

（8）焊中和焊后的檢驗(yàn)，采用超聲波探傷監(jiān)控焊接過程，焊后對(duì)全部的縱焊縫和10%的環(huán)焊縫進(jìn)行X射線探傷，達(dá)到環(huán)Ⅲ縱Ⅱ的標(biāo)準(zhǔn)。

上述大直徑薄壁不銹鋼波紋管的組對(duì)和焊接方法，所述波紋管內(nèi)支撐和調(diào)圓的內(nèi)支撐架為米字型支撐桿組成，米字型支撐桿的兩端有螺紋，螺紋上旋有螺母，螺母前端有頂尖，轉(zhuǎn)動(dòng)螺母沿著支撐桿移動(dòng)，頂尖將波紋管筒體的凹陷處向外頂出。

上述大直徑薄壁不銹鋼波紋管的組對(duì)和焊接方法，所述兩個(gè)大直徑波紋管焊接前定位采用以下步驟：將兩個(gè)波紋管分別畫十字線，將一根槽鋼放置在調(diào)整好的平臺(tái)上，確保平穩(wěn)牢固；將兩個(gè)波紋管端面相對(duì)，平穩(wěn)放置在槽鋼上，令其十字線對(duì)應(yīng)，端面距離大約6毫米；將端面坡口及其內(nèi)外表面50毫米范圍內(nèi)的油、垢、毛刺等清理干凈,100毫米寬度內(nèi)涂上白堊粉；用倒鏈將兩個(gè)波紋管拉緊，確保端面緊密結(jié)合，十字線重合；距離焊口200毫米處測量平直度，允許偏差不大于2毫米。

上述大直徑薄壁不銹鋼波紋管的組對(duì)和焊接方法，所述焊內(nèi)側(cè)焊縫時(shí)，將點(diǎn)固焊后的兩個(gè)波紋筒放置在轉(zhuǎn)胎上，轉(zhuǎn)胎的轉(zhuǎn)輪直徑φ400毫米，轉(zhuǎn)輪距離2500毫米，以20轉(zhuǎn)/分的速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。

上述大直徑薄壁不銹鋼波紋管的組對(duì)和焊接方法，所述內(nèi)側(cè)焊縫的氬弧焊焊接工藝參數(shù)如下：焊絲為不銹鋼焊絲H08Cr26Ni21，氬弧焊所采用的氬氣純度不得低于99.96%，壁厚為8毫米，焊絲直徑為1.6毫米，鎢極直徑為1.6毫米，噴嘴直徑為8毫米，焊接電流為40A，氬氣流量為8?L/min。

上述大直徑薄壁不銹鋼波紋管的組對(duì)和焊接方法，所述內(nèi)側(cè)焊縫的CO2氣保護(hù)焊的焊機(jī)參數(shù)如下：焊絲為不銹鋼焊絲H08Cr26Ni21，壁厚為8毫米，焊絲直徑為1.6毫米，焊接電流為240A，電壓為20V，焊接速度為500cm/min。

上述大直徑薄壁不銹鋼波紋管的組對(duì)和焊接方法，所述外部焊縫的埋弧焊的焊接參數(shù)如下：焊絲為不銹鋼焊絲H08Cr26Ni21，壁厚為8毫米，焊絲直徑為3.2毫米，焊接電流為290A，電壓為34V，焊接速度為500cm/min。