[發明專利]控制浮頭蓋焊接拘束度的焊接方法

在審

• 申請號: 201911368315.0
• 申請日: 2019-12-26
• 公開（公告）號: CN111015002A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 陳東玲;劉兵;王超;丁曉麗
• 申請（專利權）人: 山東美陵博德化工機械有限公司
• 主分類號: B23K31/02
• 分類號: B23K31/02
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 鞏同海;趙偉敏

本發明涉及焊接技術領域，具體而言，涉及一種控制浮頭蓋焊接拘束度的焊接方法，其包括以下步驟：第一步，熱處理；第二步，硬度測試；第三步，清理焊道；第四步，預加熱；第五步，焊接：內側采用U型焊縫焊接，外側采用角焊縫焊接，U型焊縫由內到外分為A、B、C三個焊區，角焊縫由內到外分為D、E兩個焊區，焊接時按照A→D→B→E→C的順序翻轉交替焊接；第六步，堆焊；第七步，焊后清理；第八步，檢驗焊縫質量。本發明將焊區內側和外側進行分區，采用分區交替焊接的方法，即對稱焊接方法，并輔以熱處理，降低了浮頭法蘭與拱蓋焊接區域的拘束度，避免焊縫出現裂紋，保證了焊接質量。

技術領域

本發明涉及焊接技術領域，具體而言，涉及一種控制浮頭蓋焊接拘束度的焊接方法。

背景技術

浮頭蓋是浮頭式換熱器中重要的部件之一，因其在換熱器內部，如果有質量問題特別是焊縫出現損壞，就會出現設備內漏，較難在第一時間發現是否泄漏。因此，浮頭蓋的焊接質量至關重要。

隨著我國化工裝置的大型化，浮頭式換熱器也逐漸朝著大直徑高壓方向拓展(DN≥φ1400mm，P≥4.0MPa)。浮頭蓋中兩大零件--浮頭法蘭和拱蓋的規格也漸漸大型化，如：浮頭法蘭厚度超250mm，拱蓋厚度超30mm。

由于浮頭法蘭徑向尺寸較厚，拱蓋厚度同樣較厚，導致焊件剛度大，焊接時易產生很大的焊接應力，且焊縫為環形；眾所周知，環形焊縫在各種焊接結構中約束度最大，該種焊縫在焊接過程中，焊縫收縮的自由度受到限制，又使焊接應力進一步增大。總之，浮頭法蘭與拱蓋焊接接頭的剛性大，則拘束度的值越大(拘束度是表示焊接結構拘束程度的大小)。焊接結構的自身拘束條件如結構形式、焊縫位置、施焊順序、部件自重、冷卻過程中其他部位的收縮以及夾持部件的松緊程度等，都會使焊接接頭承受程度不同的應力，當拘束度值達到一定程度時就在焊件中產生裂紋。

發明內容

本發明的主要目的在于克服現有技術中浮頭蓋焊接存在的問題,提供一種控制浮頭蓋焊接拘束度的焊接方法。

為了實現上述目的，本發明的控制浮頭蓋焊接拘束度的焊接方法，包括以下步驟：

第一步，熱處理：對浮頭法蘭和拱蓋進行熱處理；

第二步，硬度測試：熱處理后進行硬度測試；

第三步，清理焊道：清理焊道及焊道兩側，確保焊接區的清潔；

第四步，預加熱：對浮頭法蘭和拱蓋進行預加熱；

第五步，焊接：內側采用U型焊縫焊接，外側采用角焊縫焊接，U型焊縫由內到外分為A、B、C三個焊區，角焊縫由內到外分為D、E兩個焊區，焊接時按照A→D→B→E→C的順序翻轉交替焊接；

第六步，堆焊：在浮頭法蘭內側進行堆焊；

第七步，焊后清理；

第八步，檢驗焊縫質量。

優選地，第一步中，對拱蓋進行消除應力熱處理。

優選地，第二步中，確保浮頭法蘭的硬度不超過150HB。

優選地，第四步中，預加熱的溫度為120-130度。

優選地，第五步中，焊接層間溫度為120-150度。

優選地，第五步中，焊接過程中穿插2-3次消除應力熱處理。

優選地，第六步的堆焊完成后再進行一次消除應力熱處理。

優選地，第七步中，采用砂輪機打磨焊瘤及焊道。

優選地，第八步中，對兩側焊縫做100％磁粉探傷。

本發明具有以下有益效果：