[發明專利]一種控制大型金屬管板拼焊變形的方法

有效

• 申請號: 201410379308.1
• 申請日: 2014-08-04
• 公開（公告）號: CN104148773A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 李安榮;翁宇;左占科;雍石剛;孔令維;李永暉;趙福剛
• 申請（專利權）人: 云南大為化工裝備制造有限公司
• 主分類號: B23K9/00
• 分類號: B23K9/00
• 代理公司: 昆明大百科專利事務所 53106
• 代理人: 何健

1.一種控制大型金屬管板拼焊變形的方法，其特征在于：大型金屬管板直徑為5?000㎜～10?000㎜，厚度為60㎜～400mm；材料為GB150.2鋼板的拼焊；管板坯料用2～3塊鋼板拼焊，焊接坡口型式采用不對稱的窄間隙U形坡口，坡口尺寸：R＝10㎜～12㎜，便于提高焊接熔合質量和清根；上坡口深度t1比下坡口深度長8㎜～10㎜，在清根后，上、下坡口焊縫填充金屬基本相同；坡口鈍邊t2＝1～3㎜,坡口角度α＝3°～5°、根部間隙j＝0～2㎜，以減少焊接金屬的填充量；采用焊前預熱，以減少焊接過程中的溫差應力和變形，預熱溫度根據鋼板的材質確定；用CO2氣體保護焊或者氬弧焊打底，按照焊接工藝評定的焊接工藝參數和焊接順序(a)、(b)、(c)、(d)、(e)……，用自動埋弧焊對管板坯料正面和背面交替施焊，直至焊接完成；焊接過程中，焊縫背面焊接坡口兩側繼續預熱，并保持焊接的預熱溫度，防止局部冷卻速度不一致造成局部變形；除第1道及最后第1道以外，每道焊縫焊接完成后，用氣鏟錘擊焊縫，使焊縫金屬減薄而向四周延展，補償焊縫的一部分收縮，以減小焊接應力與變形量，并測定管板坯料的最大角變形角度(β)不超過1°，否則翻轉管板坯料再進行焊接；管板坯料拼接焊縫焊接完成后，打磨管板毛坯(11)上的焊縫至與母材平齊，經無損檢測合格后，按管板毛坯(11)的直徑尺寸將管板坯料切割成圓形；再將管板毛坯(11)放入熱處理爐內進行校平和消除焊接殘余應力的熱處理，進一步消除管板毛坯(11)的焊接變形。

2.根據權利要求1所述的一種控制大型金屬管板拼焊變形的方法，其特征在于：所述的測定管板坯料的最大角變形角度(β)的方法是：以6個支撐平臺(3)的頂面所構成的平面為基準面(P)，測量焊后管板坯料底面端部至基準面(P)的距離(Δ)，按下列公式計算出管板坯料角變形的角度(β)：

Δ＝Sinβ·L…………〖1〗

式中：

Δ——焊后管板坯料底面端部至基準面(P)的距離即角變形量，㎜；

β——角變形的角度，°；

L——管板坯料底面焊縫中心至端部的橫向尺寸，㎜。

3.根據權利要求1所述的一種控制大型金屬管板拼焊變形的方法，其特征在于：所述的管板毛坯校平和消除焊接殘余應力的熱處理方法是；將支撐墊鐵(10)置于熱處理平車臺(9)上，找平；再將管板毛坯(11)凸面向上吊裝在支撐墊鐵(10)上，在管板毛坯(11)凸面的焊縫上和焊縫兩側的1/3管板毛坯(11)半徑處放置墊鐵(12)；在墊鐵(12)上面放置3～4層配重塊(13)，配重塊(13)的總重量為管板毛坯(11)重量的1.8～2.8倍；按管板材料熱處理試驗得出的熱處理參數進行熱處理，在熱處理過程中，管板毛坯(11)釋放和消除焊接應力，在配重塊(13)的重力作用下使管板毛坯(11)落在支撐墊鐵(10)上，以進一步消除管板毛坯(11)的焊接變形，并穩定其形狀和尺寸。