[發明專利]一種基于殘余應力調控的大型容器耐蝕層寬帶極堆焊方法

有效

• 申請號: 201810328525.6
• 申請日: 2018-04-13
• 公開（公告）號: CN108356397B
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: 蔣文春;王昊天;谷杰;涂善東;張顯程;凌祥
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: B23K9/235
• 分類號: B23K9/235;B23K9/04;B23K9/32;B23K9/24
• 代理公司: 青島智地領創專利代理有限公司 37252
• 代理人: 邵朋程

1.一種基于殘余應力調控的大型容器耐蝕層寬帶極堆焊方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)反應器內壁表面預處理

去除反應器內壁表面的油銹，并進行打磨處理；

(2)焊前預熱

在反應器外壁與地面之間安裝火焰加熱炬，并將加熱速度控制在50℃/h，待溫度提升至150℃后進行保溫；

(3)帶極寬度選擇

選擇100mm的帶極寬度；

(4)堆焊過渡層

過渡層的焊接工藝為：焊接電流的類型采用直流反接，焊接電流1650-1850A，電弧電壓28-30V，帶極尺寸厚×寬為0.5×100mm；焊接速度控制在230-240mm/min，以將堆焊層厚度控制在3.2-3.8mm，搭接量控制在5-10mm，層間溫度控制在120-250℃，焊接過程中，焊帶遞送速度為300-320mm/min；

同時施加磁場進行調控，具體是：在熔融金屬的兩側施加磁場，磁控裝置的臨界電流控制在3.4A-4.2A，以抵消磁收縮效應產生的熔融金屬聚集現象,從而改善了咬邊的現象；

(5)堆焊耐腐蝕層

待過渡層溫度降至200℃時，在過渡層表面進行耐腐蝕層的堆焊；耐腐蝕層的堆焊工藝為：電流類型采用直流反接，焊接電流1700-1850A，電弧電壓26-28V；焊接速度控制在210-220mm/min，以將耐腐蝕層厚度控制在3-3.4mm，搭接量控制在5-10mm，層間溫度控制在90-110℃；

同時施加磁場進行調控，具體操作方式及工藝參數與步驟(4)中相同；

(6)焊后熱處理

待耐腐蝕層堆焊完成之后，等待反應器整體冷卻至室溫，隨后將反應器運至大型臺車式加熱爐中進行整體熱處理；

熱處理工藝如下：在400℃以下時，升溫速度為200℃/h，溫度在400℃以上時將升溫速度控制在50℃/h，待溫度升高至670℃后將焊件保溫6小時，保溫結束后將降溫速度保持在50℃/h，直到溫度降低至400℃，然后空冷至室溫。

2.根據權利要求1所述的一種基于殘余應力調控的大型容器耐蝕層寬帶極堆焊方法，其特征在于，步驟(2)中：火焰加熱炬分多段對反應器進行預熱，在當前分段的反應器內壁腐蝕層堆焊將要完成之前，先將火焰加熱炬沿軸向移動到下一段待焊區域，待下一段預熱初步完成后再進行相應的焊接操作。