[發明專利]一種大型帶孔法蘭和厚壁管高效率焊接方法

有效

• 申請號: 202111324414.6
• 申請日: 2021-11-10
• 公開（公告）號: CN114147324B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: 孫健;胡大勇;寧濤;徐志升;尹久全;郝振興;鄒廣樂;尹麗麗;侯中元
• 申請（專利權）人: 大連船舶重工集團有限公司
• 主分類號: B23K9/18
• 分類號: B23K9/18;B23K9/235;B23K9/133;B23K9/32;B23K37/053
• 代理公司: 大連格智知識產權代理有限公司 21238
• 代理人: 劉琦

本發明公開了一種大型帶孔法蘭和厚壁管高效率焊接方法，涉及管件焊接領域，包括S1：將法蘭放置于滾輪胎架上；S2：將法蘭與鋼管通過碼板定位連接；S3：設置火焰加熱盤；S4：控制火焰加熱盤對法蘭與鋼管的連接處進行加熱并保溫；S5：在法蘭與鋼管的連接處外圈在轉動中焊接；S6：清除碼板和背根；S7：在內圈焊接；S8：繼續升溫加熱并保溫；S9：停止火焰加熱盤的加熱，法蘭與鋼管的連接處自然冷卻至常溫；S10：對所有焊接處進行探傷。本發明使得法蘭與管件焊接過程更加簡單方便且精度、效率都更高。

技術領域

本發明涉及管件焊接領域，更具體地說，涉及一種大型帶孔法蘭和厚壁管高效率焊接方法。

背景技術

當前大型帶孔法蘭和厚壁鋼管的焊接，普遍使用單獨將鋼管與法蘭進行焊接的施工順序。在焊接時，將法蘭平置在水平胎面上，與厚壁鋼管進行垂直定位焊，內部依靠碼板來控制焊接變形。施工順序為：⑴首先對法蘭和管的正面焊道進行加熱，加熱到焊接要求后，可以對焊道進行打底焊，保證層間溫度，并對焊道部分填充，保持預熱狀態；⑵對法蘭和管的背面焊道清根，這個時候的焊道溫度已經下降，需要重新對焊道預熱，才能對焊道進行打底焊及填充和蓋面，依然要保證層間溫度，這時的內部焊道成型，然后對焊縫繼續進行加熱，；⑶對法蘭和管的正面焊道進行填充和蓋面，這之前，還是要對焊道進行加熱，保持預熱狀態，保證層間溫度，才能進行焊道的填充和蓋面；⑷焊接完成后，繼續加熱，釋放焊接應力及進行消氫處理，然后焊道進行緩冷；⑸無損檢驗。

以上方法存在的缺點主要有：焊接工序復雜，人為焊接質量的不可控，焊接變形量的控制難度大。預熱及加熱環節比較獨立，不可以交叉作業。在人工焊接完成后的探傷環節，會發現返修率很高，增加了人工的工時，提高了焊材的使用量，不利于成本的控制。因此需要設計一種既能夠保證焊接質量，又能夠降低成本以及一并提高工作效率的新焊接方法。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種大型帶孔法蘭和厚壁管高效率焊接方法，以解決背景技術中提到的問題。

為了達到上述目的，本發明采取以下技術方案：

一種大型帶孔法蘭和厚壁管高效率焊接方法，包括如下步驟：

S1：將法蘭放置于滾輪胎架上；滾輪胎架包括設置于支座上的兩個滾輪；法蘭放置于兩個滾輪上方；

S2：將法蘭與鋼管通過焊接于法蘭與鋼管內壁的碼板定位連接；

S3：在法蘭與鋼管的連接處附近固定設置火焰加熱盤；

S4：控制火焰加熱盤對法蘭與鋼管的連接處進行加熱的同時轉動法蘭與鋼管，直到法蘭與鋼管的連接處的溫度為T1，T1所處范圍為60℃～100℃；保持法蘭與鋼管的連接處的溫度為T1；

S5：在法蘭與鋼管的連接處外圈外固定設置自動埋弧焊絲小車，自動埋弧焊絲小車的焊針接觸于法蘭與鋼管的連接處外圈，轉動法蘭與鋼管，焊針對于法蘭與鋼管的連接處外圈進行相對移動焊接；焊接過程中，焊針始終接觸于法蘭與鋼管的連接處外圈；焊接完成后，焊針遠離法蘭與鋼管的連接處外圈；

S6：法蘭與鋼管的連接處外圈焊接完成后，清除法蘭與鋼管連接處內圈處的碼板以及從法蘭與鋼管的連接處外圈滲透進內圈的焊根；

S7：在法蘭與鋼管的連接處內圈內固定設置自動埋弧焊絲小車，自動埋弧焊絲小車的焊針接觸于法蘭與鋼管的連接處內圈，轉動法蘭與鋼管，焊針對于法蘭與鋼管的連接處內圈進行相對移動焊接；焊接過程中，焊針始終接觸于法蘭與鋼管的連接處內圈；焊接完成后，移除自動埋弧焊絲小車；

S8：繼續利用火焰加熱盤對轉動中的法蘭與鋼管的連接處進行升溫加熱，持續加熱到溫度T2，并保持溫度T2的時間為t；其中T2所處范圍為180℃～220℃，t所處范圍為0.5h到1.5h。

S9：停止火焰加熱盤的加熱，法蘭與鋼管的連接處自然冷卻至常溫；