[發(fā)明專利]適用于流動床煉化裝置雙層筒狀內(nèi)件設(shè)備的激光焊接方法

有效

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• 申請日: 2017-03-15
• 公開（公告）號: CN106825926B
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 商碩
• 申請（專利權(quán)）人: 遼寧裕通石化機械儀表有限公司
• 主分類號: B23K26/26
• 分類號: B23K26/26;B23K26/70
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務(wù)所(普通合伙) 21115
• 代理人: 周智博;宋鐵軍

一種適用于流動床煉化裝置雙層筒狀內(nèi)件設(shè)備的激光焊接方法，該方法將網(wǎng)筒中截面為三角形的網(wǎng)絲垂直于支撐圈的徑向方向連接至支撐圈上形成交錯的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絲的一角與支撐圈上的齒槽嚙合并激光焊接形成整體；然后通過激光透射焊使外層孔板筒與內(nèi)層網(wǎng)筒成為一體；可以高效地制造出氣密性穩(wěn)定的支撐圈間隔腔體。相比于傳統(tǒng)電阻纏繞焊/TIG焊工藝，對于此類產(chǎn)品加工，本申請具有更高的焊接強度、更可靠的焊接穩(wěn)定性，更精確的焊縫縫隙和更加美觀的表觀質(zhì)量，還可放大生產(chǎn)規(guī)格，滿足一些流化床裝置的特殊要求等優(yōu)勢；同時由于激光技術(shù)的采用，對水、電等能源的使用生產(chǎn)成本可大大降低，符合國家目前所倡導(dǎo)的低碳、節(jié)能、環(huán)保的政策導(dǎo)向要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明 涉及大型流動床煉化裝置雙層筒狀內(nèi)件設(shè)備的激光焊接加工方法，具體地說是一種激光焊接制造V型絲網(wǎng)筒的外層孔板筒工裝及其激光加工工藝。

背景技術(shù)

流化床工藝是指反應(yīng)過程中催化劑沿反應(yīng)器軸向連續(xù)流動的一類化工技術(shù)，包括重整煉油、丙烷脫氫、苯乙烯等。其中重整煉油是生產(chǎn)高辛烷值汽油及輕芳烴的主要石油加工工藝；丙烷脫氫是生產(chǎn)現(xiàn)需求最重要的化工產(chǎn)品丙烯的工藝，其反應(yīng)器網(wǎng)筒是當(dāng)今煉油化工行業(yè)反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件中結(jié)構(gòu)最復(fù)雜，加工難度最高的產(chǎn)品之一；苯乙烯工藝采用乙苯催化脫氫制聚合單體。近年來此類化工項目在國內(nèi)吸引了數(shù)千億投資并呈擴大趨勢。流化床裝置中網(wǎng)筒結(jié)構(gòu)內(nèi)件設(shè)備是其核心部分之一，是指由倒三角形狀的V型金屬絲焊接而成的內(nèi)構(gòu)件，設(shè)計要求強度高，加工尺寸精確，焊接可靠，是反應(yīng)器的核心設(shè)備。

激光加工流化床裝置網(wǎng)筒的過程中，用于固定網(wǎng)絲和支撐圈的工裝設(shè)計極其重要：工裝的設(shè)計制造不僅影響最終內(nèi)層網(wǎng)筒尺寸和表面質(zhì)量精度，而且還間接影響其焊接強度，如網(wǎng)絲與支撐圈之間接觸不實易導(dǎo)致焊接熱變形、表面開裂等缺陷。目前業(yè)內(nèi)大多數(shù)制造商制造反應(yīng)器V型絲網(wǎng)筒的通用工藝是先將三角形網(wǎng)絲與平直形支撐架的V形齒槽嚙合，外層孔板筒工裝采用分段式TIG填充氬弧焊用于緊固網(wǎng)絲與平直形支撐架，隨后采用電阻焊焊成平板形網(wǎng)板，經(jīng)沖壓成所需弧形網(wǎng)板，再由多個弧板TIG焊接成圓形內(nèi)層網(wǎng)筒，完成內(nèi)構(gòu)件制造。采用此加工工藝方法制造出的內(nèi)構(gòu)件由于數(shù)控沖壓使網(wǎng)絲縫隙不均勻，網(wǎng)筒圓度差，變形難控制，焊后校形困難，內(nèi)層網(wǎng)筒成形精度較差，效率較低，且合格率低，重新修復(fù)難度大；同時流化床裝置內(nèi)構(gòu)件均屬大口徑V型絲網(wǎng)筒，采用工藝制造出的網(wǎng)筒存在多處整體縱焊縫，使內(nèi)構(gòu)件在高溫高壓下使用時極易開裂損壞。所以急需發(fā)明設(shè)計出適用于流動床煉化裝置雙層筒狀內(nèi)件設(shè)備的新型加工路線及方法。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：

本發(fā)明提供一種適用于流動床煉化裝置雙層筒狀內(nèi)件設(shè)備的激光焊接方法，其目的是解決以往網(wǎng)筒圓度、垂直度不足，網(wǎng)絲縫隙精度誤差不易控制以及無法在大口徑網(wǎng)筒的生產(chǎn)商應(yīng)用等所存在的問題。

技術(shù)方案：

一種適用于流動床煉化裝置雙層筒狀內(nèi)件設(shè)備的激光焊接方法，其特征在于：所述方法將內(nèi)層網(wǎng)筒中截面為三角形的網(wǎng)絲垂直于支撐圈的徑向方向連接至支撐圈上形成交錯的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絲的一角與支撐圈上的V形齒槽嚙合并激光焊接形成整體；然后通過激光透射焊使外層孔板筒與內(nèi)層網(wǎng)筒成為一體；可以高效地制造出氣密性穩(wěn)定的支撐圈間隔腔體。

所述焊接工藝方法的具體步驟如下：

①、采用三階梯專業(yè)拉絲模擠壓拉拔的方式，得到符合行業(yè)應(yīng)用規(guī)格的三角形截面的網(wǎng)絲；同時，利用激光束聚焦切割方法，在支撐圈內(nèi)環(huán)面制備出與三角形截面的網(wǎng)絲的一角嚙合的內(nèi)牙V形齒槽，得到與網(wǎng)絲相嚙合的齒形的支撐圈；

②、支撐圈上開有定位孔，支撐桿穿過支撐圈的定位孔，在各支撐桿上嵌入設(shè)計尺寸要求的定位套，定位套支撐于兩個相鄰的支撐圈之間，使得兩個相鄰的支撐圈的距離固定，將以上工序循環(huán)操作至內(nèi)層網(wǎng)筒所需高度；