[發明專利]一種防裂紋的管板堆焊方法

有效

• 申請號: 201610760199.7
• 申請日: 2016-08-30
• 公開（公告）號: CN106271156B
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 曾平;銀潤邦;羅永飛;朱超兵;劉國輝;蔡繼和
• 申請（專利權）人: 東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司
• 主分類號: B23K31/02
• 分類號: B23K31/02;B23K37/00;B23K101/14
• 代理公司: 成都泰合道知識產權代理有限公司 51231
• 代理人: 孫恩源

本發明涉及焊接技術領域，一種防裂紋的管板堆焊方法，所述的堆焊方法包括焊接前處理和施焊過程，所述的焊接前處理包括對管板進行整體預熱至管板熱透，所述管板的堆焊面的外圍具有凸緣，凸緣與堆焊面交接處呈R區，所述的施焊過程包括先后實施的R區施焊過程和R區以外區域施焊過程。本發明先對R區施焊，充分利用了管板事先的預熱，徹底解決管板R區堆焊易產生裂紋的難題，提高了產品質量，而后再對R區以外區域施焊的過程中，僅僅是在焊接之前第一層未焊區域時有溫度要求，第一層以后的其余焊層都無需繼續對管板預熱，第一層的預熱溫度既利用了管板事先的預熱溫度也利用了每一道焊縫的焊接熱量對下道焊縫的焊前預熱，這樣大大降低了能源消耗。

技術領域

本發明涉及焊接技術領域，尤其涉及帶R區的管板的堆焊方法。

背景技術

在鍋爐輔機以及各類石化換熱器產品中，存在管板堆焊，由于管板堆焊層要與換熱管進行焊接，所以堆焊層的質量要求高，且堆焊厚度較厚，一般不小于6mm。針對管板堆焊，目前主要采用帶極堆焊，堆焊時采用多層堆焊的方式，每一層堆焊順序為：從最外圈往中心逐道堆焊，堆焊完一層后再堆焊下一層。由于管板厚度大，且材質為Mn-Mo鋼或合金鋼，具有較高的冷裂紋傾向，因此堆焊前需要預熱較高的溫度，因為管板厚度和體積很大，預熱過程中散熱快，為保證堆焊過程中溫度能達到要求，目前一般采用的方式是焊前對管板加熱至整個管板熱透，堆焊過程中再在管板底部局部加熱。采用現有的這種堆焊方式進行帶凸緣管板堆焊時，常常在管板R區（即凸緣與堆焊面交接位置）產生裂紋。其原因是由于堆焊完一層需要較長的時間，且焊完第一層時焊接熱源也遠離管板邊緣，因此導致管板邊緣的溫度降低，而管板底部的局部預熱不易保證堆焊區域的預熱溫度，在這種情況下焊接，雖然與上一層的堆焊層焊接不產生裂紋，但與R區的母材的焊接，由于預熱溫度不夠則很容易產生裂紋。

針對上述問題，目前主要采用的方式是在堆焊下一層前，繼續對管板集中預熱，使R區的母材達到較高的溫度，避免焊接裂紋的出現。但預熱時需要很長的預熱時間，而且每一層都預熱，不僅能源消耗多，而且大大增加生產周期，同時，還會存在因預熱效果不理想而產生裂紋的問題。

發明內容

針對目前管板堆焊方法不僅存在能源消耗多、生產周期長，而且管板R區易出現冷裂紋的問題，本發明所要解決的技術問題是提供一種預防裂紋的管板堆焊方法，通過改進工藝，從根本上解決管板R區裂紋問題的同時，能有效減少預熱時間，從而降低制造過程中的能源消耗，縮短產品生產周期。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種防裂紋的管板堆焊方法，所述的堆焊方法包括焊接前處理和施焊過程，所述的焊接前處理包括對管板進行整體預熱至管板熱透，所述管板的堆焊面的外圍具有凸緣，凸緣與堆焊面交接處呈R區，所述的施焊過程包括先后實施的R區施焊過程和R區以外區域施焊過程；

所述的R區施焊過程包括以下步驟：

A1，根據堆焊厚度計算出所需堆焊的總層數為L層，先焊R區第一層,在所述凸緣的內側與堆焊面之間環焊第一層的第一道焊道，緊接著該第一道焊道向管板中心依次環焊后續焊道，最終在第一層形成N道焊道，所述的N≥L，L≥2，N、L為自然數；

A2，在R區第一層焊層上依次堆焊，最終在R區堆焊面上共形成L層焊層，其中，在每一層焊層中，第一道焊道均是在凸緣的內側和前一層焊層之間環焊，后續的焊道均是緊接著該第一道焊道向管板中心依次環焊，且每一層焊道的數量均小于前一層焊道的數量；

所述的R區以外區域施焊過程包括以下步驟：

B1，焊第一層焊層中未焊區域,緊接著步驟A1中第一層的最后一道焊道繼續向管板中心依次施焊，直至管板堆焊面被全覆蓋為止；

B2，依次完成第一層之上剩余焊層中未焊區域的堆焊；其中，每一層中，均是緊接著步驟A2中每層的最后一道焊道繼續向管板中心依次施焊，直至前一層焊層被全覆蓋為止。