[發明專利]一種高壓蒸汽管道焊接方法

在審

• 申請號: 201811213397.7
• 申請日: 2018-10-18
• 公開（公告）號: CN109175617A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 何楚亮;肖力
• 申請（專利權）人: 東莞理工學院
• 主分類號: B23K9/167
• 分類號: B23K9/167;B23K9/235;B23K101/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種高壓蒸汽管道焊接方法，通過對高壓蒸汽管道接頭的坡口加工成連續分段式坡口形式，經過管道組對后采用手工鎢極氬弧焊打底、兩遍手工電弧焊填充和一遍多道多層手工電弧焊填充，然后采用手工電弧焊蓋面，最后對高壓蒸汽管道進行焊后熱處理和焊后檢驗，通過對對高壓蒸汽管的焊接進行焊接參數及熱處理工藝的設置能夠有效促使金相組織的轉變，明顯減小晶粒的長大，有效避免焊接裂紋的發生，相對于傳統手工電弧焊，能夠明顯提高高壓蒸汽管道的焊接質量和焊接區域的綜合性能。

技術領域

本發明涉及一種管道焊接方法，特別涉及一種高壓蒸汽管道焊接方法。

背景技術

從化學成分看，現在通常采用的高壓蒸汽管為單相奧氏體組織，具有較好的耐高溫和耐腐蝕性能，較大的碳含量反映出此管道在焊接時具有較大的淬硬傾向；并且此種管道的口徑大，管壁厚，結構鋼性大，焊接時容易產生較大的拘束應力和三維應力；同時，由于管壁很厚，坡口加工深度深，焊接時冷卻速度快，此時焊縫中的擴散氫不能夠及時逸出，就會使得焊縫中的擴散氫含量高；總而言之，此種超厚管道在焊接時，在淬硬組織、擴散氫和焊接應力的作用下，非常容易產生冷裂紋。

由于此種超厚管道可焊性較差，焊接接頭主要產生的問題一是焊后無法進行調制熱處理保證接頭的強度，二是焊接熱輸入可能造成材料的韌性下降，工藝措施不當容易產生冷裂紋；三是高含Cr量帶來的剩磁造成焊接過程的電弧磁偏吹容易形成的熔敷金屬缺欠；選擇采用與母材組織相近的組織作為焊縫的填充金屬，降低了母材因可焊性差可能產生冷裂紋缺陷的風險，從而簡化了現場焊接工藝措施的復雜性，但是由于焊條的高熔點性，焊接熔池表面張力大，流動性差，同時母材的低特性又要求盡可能的使用小電流，因此加大了焊接操作的難度，研究焊接工藝的關鍵是找到不同焊接位置條件下最佳的焊接參數和方式，以獲得一致的熱輸入。

發明內容

本發明的目的是為了解決背景技術而提出的一種高壓蒸汽管道焊接方法，不僅能夠有效促使金相組織的轉變，明顯減小晶粒的長大，有效避免焊接裂紋的發生，相對于傳統手工電弧焊，能夠明顯提高高壓蒸汽管道的焊接質量和焊接區域的綜合性能，具有廣闊的應用前景。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

一種高壓蒸汽管道焊接方法，其特征在于，依次包括如下步驟：

（1）焊接前準備：焊條在使用前進行烘干處理，烘干后的焊條應保持在100～150℃的恒溫箱中，焊條出恒溫箱后應在焊條保溫筒內存放，并在4h內用完，若4小時內未使用，焊條必須重新進行烘干，且重復烘干不能超過2次；

（2）加工坡口：采用機械加工方式對坡口進行加工，采用連續分段式坡口，坡口鈍邊不大于1.5mm，坡口底部與管道長度方向夾角為60°，高度10mm，坡口上部與管道長度方向夾角為75°；

（3）管道組對：組對時設置的組對間隙片以保證對口間隙，間隙宜大于焊絲的直徑，即2.8～3mm，管子或管件組對時，內壁應齊平，內壁錯邊量不宜超過管壁厚度的10%且不應大于0.5mm，當管道的內壁差超過0.5mm 或外壁差超過2mm，應修邊以保證焊接質量；

（4）手工鎢極氬弧焊打底：對管道焊接部位采用電加熱方式進行預熱，將管道兩頭有效封堵，第一次預熱至150℃，升溫速度為75℃/h，焊件達到預熱溫度后保溫15min再采用多層單道焊方式進行手工鎢極氬弧焊打底，保證厚度方向上溫度均勻，并一次連續焊完，焊接過程中跟蹤預熱，預熱范圍以焊接接頭中心線為基準，兩側不小于100mm，加熱區以外的100mm區域進行保溫處理；

（5）手工電弧焊填充：打底后進行后續預熱，第二次預熱至250-350℃，升溫速度為75℃/h，進行兩遍手工電弧焊填充和一遍多道多層手工電弧焊填充，焊接過程中跟蹤預熱，預熱范圍以焊接接頭中心線為基準，兩側不小于100mm，加熱區以外的100mm區域進行保溫處理；

（6）手工電弧焊蓋面：填充完成后保持預熱溫度在350℃，采用手工電弧焊進行填充蓋面；