錐體上插入式大接管的埋弧自動焊方法
2023-05-07 14:29:51
專利名稱：錐體上插入式大接管的埋弧自動焊方法
技術領域：
本發明涉及一種化工容器錐體上插入式大接管的埋弧自動焊方法，用於化工壓力容器的製造，屬於焊接技術領域。
背景技術：
如圖1所示為插入式接管與錐體焊接的結構示意圖，錐體11上的插入式大接管12 與錐體11軸向直角相交，形成焊縫13。對此類焊接接頭，目前常採用的焊接方法一般為焊條電弧焊。對於錐體厚度較大，且直徑> 500mm的插入式接管，如採用焊條電弧焊，不僅焊接效率低下，焊接質量難以得到保證，且一旦焊後返修，返修難度將非常大。因此，採用既能保證焊接質量又能提高焊接效率的方法焊接錐體上的插入式大接管是非常值得研究的課題。
發明內容
本發明的目的是提供一種焊接效率高、焊接質量好、操作方便的插入式大接管(直徑> 500mm)與錐體軸向直角相交接頭的埋弧自動焊方法。為實現以上目的，本發明提供了一種錐體上插入式大接管的埋弧自動焊方法，該方法包含以下具體步驟
步驟1，採用氣割的方法在錐體側壁開孔，此開孔內壁尺寸略大於外壁尺寸； 步驟2，將接管插入錐體，並在錐體外側與接管連接處，裝焊一圈環形鋼襯墊； 步驟3，將錐體大口和小口兩端分別使用墊板墊高，使接管軸向與地面垂直，接管的法蘭面離開地面一定距離；
步驟4，在錐體內壁接管處裝焊一段帶斜面的鋼管，使該鋼管軸向同樣與地面垂直，用以支承馬鞍形埋弧焊機；
步驟5，焊前在安裝環形鋼襯墊的一側進行預熱，預熱溫度視鋼材種類而定，且在整個焊接過程中，均保持該預熱溫度；
步驟6，採用馬鞍形埋弧焊機焊接錐體與接管之間的焊縫；
步驟7，焊接完成後，將內壁焊縫採用保溫材料包覆，並採用電紅外進行消氫處理，加熱至250 350°C，保溫2 4h ；
步驟8，採用碳弧氣刨刨除內壁焊縫餘高，並打磨光滑；拆除外壁環形鋼襯墊，打磨光滑後進行磁粉檢查。並焊妥外側加強高。上述的錐體上插入式大接管的埋弧自動焊方法，其中，所述的步驟1中，錐體上所開孔帶有一定坡度，氣割面與豎直位置(即垂直地面的位置)之間的夾角，即焊接坡口角度為10 15°。上述的錐體上插入式大接管的埋弧自動焊方法，其中，在所述的步驟5中，採用電紅外或燃氣的方式進行預熱。上述的錐體上插入式大接管的埋弧自動焊方法，其中，所述的步驟6中，還包含以下具體步驟
步驟6. 1，先焊接下部焊縫從最底部開始，採用平焊位置逐步向上焊接，每焊一道，馬鞍形埋弧焊機轉動一定角度，並使每一層的焊縫長度逐漸增大；當下部焊縫達到一定高度後，與上部焊縫的焊根處之間的落差將越來越小，當兩者之間落差小於30 35mm時，採用馬鞍形埋弧焊機整圈連續焊接，直至下部焊縫焊滿為止；
步驟6. 2，焊接上部焊縫儘量採用平焊位置非連續焊接，允許起焊點與上部最高點之間存在一定的落差，但落差應小於30 35mm ；每焊一道，焊縫長度逐漸減小，直至上部焊縫最高點焊滿為止。本發明將錐體大口和小口兩端分別墊高，使接管與地面垂直，插入式大接管和錐體的軸向直角相交，利用輔助工裝，採用馬鞍形埋弧自動焊焊機從內壁進行插入式接管與錐體的焊接，取代了常用的焊條電弧焊方法，大大提高了焊接生產效率，且降低了人為因素對焊接質量的影響，使焊接質量能得到有效保證，避免了此類接管焊縫難以返修的問題， 縮短了製造周期，節省了製造成本。本發明的技術方案尤其適用於插入式大接管(直徑 ^ 500mm)與錐體軸向直角相交接頭的埋弧自動焊焊接。
圖1為傳統焊條電弧焊接的插入式接管與錐體的結構示意圖。圖2為本發明通過埋弧自動焊焊接的錐體上插入式大接管的示意圖。圖3a 3d為本發明錐體上插入式大接管的埋弧自動焊方法的接管焊縫焊接順序示意圖圖3a代表下部焊縫非連續焊接；圖北代表下部及中部焊縫非連續焊接；圖3c代表整圈焊縫連續焊接；圖3d代表上部焊縫非連續焊接。
具體實施例方式以下結合附圖的圖2、圖3a 3d詳細說明本發明的具體實施方式
。實施例
插入式接管22尺寸內直徑為838mm，壁厚為132mm，材料為SA-182F11C12鋼材；錐體 21尺寸小口內徑3200mm，大口內徑3800mm，錐體壁厚120mm，材料為SA_387GrllC12鋼材。採用馬鞍形埋弧焊方法焊接插入式接管22和錐體21之間的焊縫觀，其包含以下具體步驟
步驟1 採用氣割的方法在錐體21上開孔，此開孔內壁尺寸略大於外壁尺寸，焊接坡口角度為12°，焊接坡口角度是指錐體21上所開孔帶有一定坡度，即氣割面與豎直位置(即垂直地面的位置)之間的夾角。步驟2 將接管22插入錐體21，如圖2所示進行裝配，並在錐體外側與接管22連接處，裝焊一圈環形鋼襯墊23，起支撐作用。步驟3 將錐體21大口和小口兩端分別使用墊板沈墊高，本實施例選用擱鐵進行墊高，使接管22軸向與地面27垂直(現有技術中，焊接平面通常是水平的，而此處焊接平面傾斜)，接管22法蘭面離開地面一定距離；
步驟4 在錐體21的內壁接管處裝焊一段帶斜面的鋼管M，使該鋼管M軸向同樣與地面27垂直，用以支承馬鞍形埋弧焊機25，並通過卡具將焊機25固定與鋼管M上，焊接完成後將鋼管M拆下。步驟5 焊前在安裝環形鋼襯墊23的一側採用電紅外預熱(也可以採用燃氣的方式進行加熱)，預熱溫度為150 200°C，且在整個焊接過程中，均保持該預熱溫度。該預熱溫度由錐體和接管的材料種類決定。步驟6 採用馬鞍形埋弧焊機25焊接錐體21與接管22之間的焊縫28。該步驟進
一步包含
步驟6. 1 先焊接下部焊縫從最底部開始，儘量採用平焊位置逐步向上焊接，每焊一道，馬鞍形埋弧焊機轉動一定角度，並使每一層的焊縫長度逐漸增大，如圖3 (a)及3 (b) 所示。隨著每一道焊縫的圓弧長度逐漸增大，允許起焊點與最低點之間存在一定的落差，但兩者落差應小於35mm。當下部焊縫達到一定高度後，與上部焊縫的焊根處之間的落差將越來越小，當兩者之間落差小於35mm時，採用馬鞍形埋弧焊機整圈連續焊接，直至下部焊縫焊滿為止，如圖3 (c)所示。步驟6. 2:焊接上部焊縫儘量採用平焊位置非連續焊接，允許起焊點與上部最高點之間存在一定的落差，但落差應小於35mm。每焊一道，焊縫長度逐漸減小，直至上部焊縫最高點焊滿為止，如圖3 (d)所示。步驟7 焊接完成後，將內壁焊縫採用保溫材料包覆，並採用電紅外立即進行消氫處理，規範為加熱至250 350°C，保溫2h。步驟8 採用碳弧氣刨刨除內壁焊縫餘高，並打磨光滑；然後，拆除外壁環形鋼襯墊，打磨光滑後進行磁粉檢查；並焊妥外側加強高。採用上述方法焊接的錐體與插入式大接管焊縫，焊後超聲波探傷合格率達到98%， 且大大提高了焊接生產效率，縮短了製造周期，節省了製造成本。儘管本發明的內容已經通過上述優選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本發明的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內容後，對於本發明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發明的保護範圍應由所附的權利要求來限定。
權利要求
1.一種錐體上插入式大接管的埋弧自動焊方法，其特徵在於，該方法包含以下具體步驟步驟1，採用氣割的方法在錐體(21)側壁開孔，此開孔內壁尺寸略大於外壁尺寸； 步驟2，將接管(22)插入錐體(21)，並在錐體(21)外側與接管(22)連接處，裝焊一圈環形鋼襯墊(23);步驟3，將錐體(21)大口和小口兩端分別使用墊板(26)墊高，使接管(22)軸向與地面 (27 )垂直，接管(22 )法蘭面離開地面一定距離；步驟4，在錐體(21)內壁接管處裝焊一段帶斜面的鋼管(24)，使該鋼管軸向同樣與地面(27)垂直，用以支承馬鞍形埋弧焊機(25)；步驟5，焊前在安裝環形鋼襯墊(23)的一側進行預熱，且在整個焊接過程中，均保持預熱；步驟6，採用馬鞍形埋弧焊機(25)焊接錐體(21)與接管(22)之間的焊縫(28)； 步驟7，焊接完成後，將內壁焊縫採用保溫材料包覆，並採用電紅外進行消氫處理，加熱至250 350°C，保溫2 4h ；步驟8，採用碳弧氣刨刨除內壁焊縫餘高，並打磨光滑；拆除外壁環形鋼襯墊，打磨光滑後進行磁粉檢查，並焊妥外側加強高。
2.如權利要求1所述的錐體上插入式大接管的埋弧自動焊方法，其特徵在於，所述的步驟1中，錐體(21)上所開孔帶有一定坡度，氣割面與豎直位置之間的夾角，即焊接坡口角度為10 15°。
3.如權利要求1所述的錐體上插入式大接管的埋弧自動焊方法，其特徵在於，在所述的步驟5中，採用電紅外或燃氣的方式進行預熱。
4.如權利要求1所述的錐體上插入式大接管的埋弧自動焊方法，其特徵在於，所述的步驟6中，還包含以下具體步驟步驟6. 1，先焊接下部焊縫從最底部開始，採用平焊位置逐步向上焊接，每焊一道， 馬鞍形埋弧焊機轉動一定角度，並使每一層的焊縫長度逐漸增大；當下部焊縫達到一定高度後，與上部焊縫的焊根處之間的落差將越來越小，當兩者之間落差小於30 35mm時，採用馬鞍形埋弧焊機整圈連續焊接，直至下部焊縫焊滿為止；步驟6. 2，焊接上部焊縫儘量採用平焊位置非連續焊接，允許起焊點與上部最高點之間存在一定的落差，但落差應小於30 35mm ；每焊一道，焊縫長度逐漸減小，直至上部焊縫最高點焊滿為止。
全文摘要
本發明公開了一種錐體上插入式大接管的埋弧自動焊方法，包含步驟1，在錐體側壁開孔；步驟2，將接管插入錐體，並在錐體外側與接管連接處，裝焊一圈環形鋼襯墊；步驟3，將錐體大口和小口兩端分別墊高；步驟4，在錐體內壁接管處，裝焊帶斜面的鋼管；步驟5，焊前，進行預熱；步驟6，採用馬鞍形埋弧焊機焊接錐體與接管之間的焊縫；步驟7，焊接完成後，進行消氫處理；步驟8，刨除內壁焊縫餘高，並打磨光滑。本發明採用馬鞍形埋弧自動焊焊機從內壁進行插入式接管與錐體的焊接，大大提高了焊接生產效率，降低了人為因素對焊接質量的影響，使焊接質量能得到有效保證，避免了此類接管焊縫難以返修的問題，縮短了製造周期，節省了製造成本。
文檔編號B23K9/18GK102390002SQ201110077469
公開日2012年3月28日 申請日期2011年3月30日 優先權日2011年3月30日
發明者傅育文, 韓國富 申請人:上海鍋爐廠有限公司