CN102390002A - 锥体上***式大接管的埋弧自动焊方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锥体上***式大接管的埋弧自动焊方法，包含：步骤1，在锥体侧壁开孔；步骤2，将接管***锥体，并在锥体外侧与接管连接处，装焊一圈环形钢衬垫；步骤3，将锥体大口和小口两端分别垫高；步骤4，在锥体内壁接管处，装焊带斜面的钢管；步骤5，焊前，进行预热；步骤6，采用马鞍形埋弧焊机焊接锥体与接管之间的焊缝；步骤7，焊接完成后，进行消氢处理；步骤8，刨除内壁焊缝余高，并打磨光滑。本发明采用马鞍形埋弧自动焊焊机从内壁进行***式接管与锥体的焊接，大大提高了焊接生产效率，降低了人为因素对焊接质量的影响，使焊接质量能得到有效保证，避免了此类接管焊缝难以返修的问题，缩短了制造周期，节省了制造成本。

Description

锥体上***式大接管的埋弧自动焊方法

技术领域

本发明涉及一种化工容器锥体上***式大接管的埋弧自动焊方法，用于化工压力容器的制造，属于焊接技术领域。

背景技术

如图1所示为***式接管与锥体焊接的结构示意图，锥体11上的***式大接管12与锥体11轴向直角相交，形成焊缝13。对此类焊接接头，目前常采用的焊接方法一般为焊条电弧焊。对于锥体厚度较大，且直径≥500mm的***式接管，如采用焊条电弧焊，不仅焊接效率低下，焊接质量难以得到保证，且一旦焊后返修，返修难度将非常大。因此，采用既能保证焊接质量又能提高焊接效率的方法焊接锥体上的***式大接管是非常值得研究的课题。

发明内容

本发明的目的是提供一种焊接效率高、焊接质量好、操作方便的***式大接管（直径≥500mm）与锥体轴向直角相交接头的埋弧自动焊方法。

为实现以上目的，本发明提供了一种锥体上***式大接管的埋弧自动焊方法，该方法包含以下具体步骤：

步骤1，采用气割的方法在锥体侧壁开孔，此开孔内壁尺寸略大于外壁尺寸；

步骤2，将接管***锥体，并在锥体外侧与接管连接处，装焊一圈环形钢衬垫；

步骤3，将锥体大口和小口两端分别使用垫板垫高，使接管轴向与地面垂直，接管的法兰面离开地面一定距离；

步骤4，在锥体内壁接管处装焊一段带斜面的钢管，使该钢管轴向同样与地面垂直，用以支承马鞍形埋弧焊机；

步骤5，焊前在安装环形钢衬垫的一侧进行预热，预热温度视钢材种类而定，且在整个焊接过程中，均保持该预热温度；

步骤6，采用马鞍形埋弧焊机焊接锥体与接管之间的焊缝；

步骤7，焊接完成后，将内壁焊缝采用保温材料包覆，并采用电红外进行消氢处理，加热至250～350℃，保温2～4h；

步骤8，采用碳弧气刨刨除内壁焊缝余高，并打磨光滑；拆除外壁环形钢衬垫，打磨光滑后进行磁粉检查。并焊妥外侧加强高。

上述的锥体上***式大接管的埋弧自动焊方法，其中，所述的步骤1中，锥体上所开孔带有一定坡度，气割面与竖直位置（即垂直地面的位置）之间的夹角，即焊接坡口角度为10～15°。

上述的锥体上***式大接管的埋弧自动焊方法，其中，在所述的步骤5中，采用电红外或燃气的方式进行预热。

上述的锥体上***式大接管的埋弧自动焊方法，其中，所述的步骤6中，还包含以下具体步骤：

步骤6.1，先焊接下部焊缝：从最底部开始，采用平焊位置逐步向上焊接，每焊一道，马鞍形埋弧焊机转动一定角度，并使每一层的焊缝长度逐渐增大；当下部焊缝达到一定高度后，与上部焊缝的焊根处之间的落差将越来越小，当两者之间落差小于30～35mm时，采用马鞍形埋弧焊机整圈连续焊接，直至下部焊缝焊满为止；

步骤6.2，焊接上部焊缝：尽量采用平焊位置非连续焊接，允许起焊点与上部最高点之间存在一定的落差，但落差应小于30～35mm；每焊一道，焊缝长度逐渐减小，直至上部焊缝最高点焊满为止。

本发明将锥体大口和小口两端分别垫高，使接管与地面垂直，***式大接管和锥体的轴向直角相交，利用辅助工装，采用马鞍形埋弧自动焊焊机从内壁进行***式接管与锥体的焊接，取代了常用的焊条电弧焊方法，大大提高了焊接生产效率，且降低了人为因素对焊接质量的影响，使焊接质量能得到有效保证，避免了此类接管焊缝难以返修的问题，缩短了制造周期，节省了制造成本。本发明的技术方案尤其适用于***式大接管（直径≥500mm）与锥体轴向直角相交接头的埋弧自动焊焊接。

附图说明

图1为传统焊条电弧焊接的***式接管与锥体的结构示意图。

图2为本发明通过埋弧自动焊焊接的锥体上***式大接管的示意图。

图3a~3d为本发明锥体上***式大接管的埋弧自动焊方法的接管焊缝焊接顺序示意图：图3a 代表下部焊缝非连续焊接；图3b代表下部及中部焊缝非连续焊接；图3c代表整圈焊缝连续焊接；图3d代表上部焊缝非连续焊接。

具体实施方式

以下结合附图的图2、图3a~3d详细说明本发明的具体实施方式。

实施例：

***式接管22尺寸：内直径为838mm，壁厚为132mm，材料为SA-182F11Cl2钢材；锥体21尺寸：小口内径3200mm，大口内径3800mm，锥体壁厚120mm，材料为SA-387Gr11Cl2钢材。

采用马鞍形埋弧焊方法焊接***式接管22和锥体21之间的焊缝28，其包含以下具体步骤：

步骤1：采用气割的方法在锥体21上开孔，此开孔内壁尺寸略大于外壁尺寸，焊接坡口角度为12°，焊接坡口角度是指锥体21上所开孔带有一定坡度，即气割面与竖直位置（即垂直地面的位置）之间的夹角。

步骤2：将接管22***锥体21，如图2所示进行装配，并在锥体外侧与接管22连接处，装焊一圈环形钢衬垫23，起支撑作用。 

步骤3：将锥体21大口和小口两端分别使用垫板 26垫高，本实施例选用搁铁进行垫高，使接管22轴向与地面27垂直（现有技术中，焊接平面通常是水平的，而此处焊接平面倾斜），接管22法兰面离开地面一定距离；

步骤4：在锥体21的内壁接管处装焊一段带斜面的钢管24，使该钢管24轴向同样与地面27垂直，用以支承马鞍形埋弧焊机25，并通过卡具将焊机25固定与钢管24上，焊接完成后将钢管24拆下。

步骤5：焊前在安装环形钢衬垫23的一侧采用电红外预热（也可以采用燃气的方式进行加热），预热温度为150～200℃，且在整个焊接过程中，均保持该预热温度。该预热温度由锥体和接管的材料种类决定。

步骤6：采用马鞍形埋弧焊机25焊接锥体21与接管22之间的焊缝28。该步骤进一步包含：

步骤6.1：先焊接下部焊缝：从最底部开始，尽量采用平焊位置逐步向上焊接，每焊一道，马鞍形埋弧焊机转动一定角度，并使每一层的焊缝长度逐渐增大，如图3（a）及3（b）所示。随着每一道焊缝的圆弧长度逐渐增大，允许起焊点与最低点之间存在一定的落差，但两者落差应小于35mm。当下部焊缝达到一定高度后，与上部焊缝的焊根处之间的落差将越来越小，当两者之间落差小于35mm时，采用马鞍形埋弧焊机整圈连续焊接，直至下部焊缝焊满为止，如图3（c）所示。 

步骤6.2：焊接上部焊缝：尽量采用平焊位置非连续焊接，允许起焊点与上部最高点之间存在一定的落差，但落差应小于35mm。每焊一道，焊缝长度逐渐减小，直至上部焊缝最高点焊满为止，如图3（d）所示。

步骤7：焊接完成后，将内壁焊缝采用保温材料包覆，并采用电红外立即进行消氢处理，规范为加热至250～350℃，保温2h。

步骤8：采用碳弧气刨刨除内壁焊缝余高，并打磨光滑；然后，拆除外壁环形钢衬垫，打磨光滑后进行磁粉检查；并焊妥外侧加强高。

采用上述方法焊接的锥体与***式大接管焊缝，焊后超声波探伤合格率达到98%，且大大提高了焊接生产效率，缩短了制造周期，节省了制造成本。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (4)

1.一种锥体上***式大接管的埋弧自动焊方法，其特征在于，该方法包含以下具体步骤：

步骤1，采用气割的方法在锥体（21）侧壁开孔，此开孔内壁尺寸略大于外壁尺寸；

步骤2，将接管（22）***锥体（21），并在锥体（21）外侧与接管（22）连接处，装焊一圈环形钢衬垫（23）；

步骤3，将锥体（21）大口和小口两端分别使用垫板（26）垫高，使接管（22）轴向与地面（27）垂直，接管（22）法兰面离开地面一定距离；

步骤4，在锥体（21）内壁接管处装焊一段带斜面的钢管（24），使该钢管轴向同样与地面（27）垂直，用以支承马鞍形埋弧焊机（25）；

步骤5，焊前在安装环形钢衬垫（23）的一侧进行预热，且在整个焊接过程中，均保持预热；

步骤6，采用马鞍形埋弧焊机（25）焊接锥体（21）与接管（22）之间的焊缝（28）；

步骤7，焊接完成后，将内壁焊缝采用保温材料包覆，并采用电红外进行消氢处理，加热至250～350℃，保温2～4h；

步骤8，采用碳弧气刨刨除内壁焊缝余高，并打磨光滑；拆除外壁环形钢衬垫，打磨光滑后进行磁粉检查，并焊妥外侧加强高。

2.如权利要求1所述的锥体上***式大接管的埋弧自动焊方法，其特征在于，所述的步骤1中，锥体（21）上所开孔带有一定坡度，气割面与竖直位置之间的夹角，即焊接坡口角度为10～15°。

3.如权利要求1所述的锥体上***式大接管的埋弧自动焊方法，其特征在于，在所述的步骤5中，采用电红外或燃气的方式进行预热。

4.如权利要求1所述的锥体上***式大接管的埋弧自动焊方法，其特征在于，所述的步骤6中，还包含以下具体步骤：

 步骤6.1，先焊接下部焊缝：从最底部开始，采用平焊位置逐步向上焊接，每焊一道，马鞍形埋弧焊机转动一定角度，并使每一层的焊缝长度逐渐增大；当下部焊缝达到一定高度后，与上部焊缝的焊根处之间的落差将越来越小，当两者之间落差小于30～35mm时，采用马鞍形埋弧焊机整圈连续焊接，直至下部焊缝焊满为止；

步骤6.2，焊接上部焊缝：尽量采用平焊位置非连续焊接，允许起焊点与上部最高点之间存在一定的落差，但落差应小于30～35mm；每焊一道，焊缝长度逐渐减小，直至上部焊缝最高点焊满为止。

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