[發明專利]一種用于電站鍋爐上厚壁的聯箱及管道的環縫焊接工藝

有效

• 申請號: 202110909399.5
• 申請日: 2021-08-09
• 公開（公告）號: CN113600971B
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發明（設計）人: 劉波;崔玉偉;蘇美榮;彭瑩瑩;張佳宦;邢磊;趙洪玉;劉延龍;王春龍;李紅;趙紅
• 申請（專利權）人: 哈爾濱紅光鍋爐總廠有限責任公司
• 主分類號: B23K9/028
• 分類號: B23K9/028;B23K9/16;B23K9/18;B23K9/235
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 宋曉曉

1.一種用于電站鍋爐上厚壁的聯箱及管道的環縫焊接工藝，其特征在于：焊接工藝流程具體如下：

S1、焊接坡口處理：將待焊接的兩個工件相對的端面處進行UV坡口加工；

所述的焊接坡口包括V形坡口（1）、U形坡口（2）和鈍邊（3），V形坡口（1）處于U形坡口（2）的正上方，U形坡口（2）處于鈍邊（3）的正上方， V形坡口（1）的坡底與U形坡口（2）的坡口連接，U形坡口（2）的坡底與鈍邊（3）的上端口連接，V形坡口（1）與U形坡口（2）組成UV坡口；

S2、焊接坡口表面清理：利用砂輪機和鋼絲刷將焊接坡口表面及向焊接坡口兩側外延20mm的區域內的殘留污物進行清除，并運用火焰加熱的方式將焊接坡口表面的油污和水分進行烘干，以保證焊接坡口表面的清潔度；

S3、工件坡口對接：使兩工件對齊，保證兩工件之間的鈍邊處的豎直面平行，且兩工件豎直面之間的間隙控制在2~3mm；

S4、焊前預熱：通過火焰或履帶加熱器對焊接工件焊接坡口兩側外延100~150mm的區域內進行預熱并保溫，直到此工件焊接完成，焊接時層間溫度控制在300℃內；

S5、GTAW封底：對工件的鈍邊進行封底焊接；

S6、SMAW分道填充：對封底后的UV坡口底部進行分道填充，填充2道，焊條規格采用Φ3.2mm或Φ4.0mm的焊條；

S6中填充厚度為5mm；

S7、SAW焊接：利用SAW焊接設備及轉胎設備，焊絲的規格選用Φ3.2mm；經起弧工序、中間焊接操作工序及蓋面工序完成工件焊接，且焊接時保證層間溫度控制在300℃內；SAW焊接過程如下：

S7.1、起弧工序：對填充后的UV坡口底部進行兩道SAW分道填充，電流控制在280~290A，電壓控制在28~32V，焊接速度為11~15mm/s；

S7.2、中間焊接操作工序：對UV坡口中間部分采用逐層分道填充，直至填充至蓋面工序前2道為止；其中，對于第1~2道的焊接，電流控制在280~300A，電壓控制在28~32V，焊接速度為11~13mm/s，對于第3~4道的焊接，電流控制在300~350A，電壓控制在32~34V，焊接速度為10~13mm/s，對于第5~8道的焊接，電流控制在350~380A，電壓控制在32~35V，焊接速度為11~15 mm/s，對于第9~18道的焊接，電流控制在380~450A，電壓控制在32~35V，焊接速度為12~15mm/s；對于后續的焊接，電流控制在400~450 A，電壓控制在32~36V，焊接速度為12~15mm/s；

S7.3、蓋面工序：對UV坡口最后2道填充，電流控制在450~480A，電壓控制在34~36V，焊接速度為12~15mm/s；

S8、焊后后熱或消氫：對焊后有延遲裂紋傾向的材料，焊接過程中斷和焊接完成后，工件按要求立即進行后熱或消氫處理并保溫，保溫后自然冷卻；

所述的S8中，工件的焊后后熱溫度范圍為200~250℃，工件后熱保溫時間為1~2h；

所述的S8中，工件的消氫溫度范圍為300~400℃，消氫時間為2~3h。

2.根據權利要求1所述的一種用于電站鍋爐上厚壁的聯箱及管道的環縫焊接工藝，其特征在于：所述的S1中，加工后的V形坡口處的坡面的坡度為10o，U形坡口處的弧形坡面的半徑為5mm，鈍邊的豎直面的高度為2~2.5mm。

3.根據權利要求2所述的一種用于電站鍋爐上厚壁的聯箱及管道的環縫焊接工藝，其特征在于：所述的S4中，預熱溫度為100~250℃并保溫，直到此工件焊接結束前工件所保持的溫度處于100~250℃之間。

4.根據權利要求3所述的一種用于電站鍋爐上厚壁的聯箱及管道的環縫焊接工藝，其特征在于：所述的S5中，封底厚度不低于3mm并保證背面的焊接質量，Φ2.4mm氬弧焊絲電流控制在120~150A，電壓控制在24~25V，焊接速度為8~11mm/s。

5.根據權利要求4所述的一種用于電站鍋爐上厚壁的聯箱及管道的環縫焊接工藝，其特征在于：所述的S6中，當焊條規格選用Φ3.2mm的焊條時，電流110~120A，電壓20~24V，焊接速度13~18mm/s；當焊條規格選用Φ4.0mm的焊條時，電流155~165A，電壓22~26V，焊接速度15~20mm/s。