CN103752988B - 不锈钢板的焊接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种不锈钢板的焊接方法，该方法包括对不锈钢板的待焊接区域进行清洁；对清洁后的不锈钢板之间进行组对，用环形撑具将不锈钢板贴紧于钢管的内表面上，绕钢管的内表面进行卷曲以形成内衬，且不锈钢板之间的连接处采用搭接接头的方式进行组对；对组对后的不锈钢板的搭接接头进行定位焊接，然后采用跳焊法进行焊接；对以在钢管的内表面上形成内衬的不锈钢板的边缘与钢管的端部采用端接接头的方式进行连接，并且对端接接头进行定位焊接，然后采用跳焊法进行焊接；对每段焊缝进行收弧，采用断弧收弧法进行收弧。该方法操作简单，能够保证化工行业烟气脱硫装置不锈钢板焊接质量符合工艺要求，增强在酸性介质中的耐蚀性能，提高设备使用寿命。

Description

不锈钢板的焊接方法
技术领域
本发明涉及一种不锈钢板的焊接方法，特别涉及一种254SMo不锈钢板的焊接方法。
背景技术
烟气脱硫装置中采用“离子液”循环吸收烟气的脱硫技术脱硫效率较高，但是该装置运行一段时间后，由于腐蚀环境十分恶劣，***环境的复杂性对装置材质的耐蚀性要求也高，其中主要材料之一为316L不锈钢，该材料虽然有很强的防腐性能，但是长期在酸性环境中，受高温的影响，其表面会形成夹杂物，使得不锈钢表面保护膜被破坏，进而形成局部穿孔、砂眼等泄漏现象。另外，在进行焊接处理时，如果选用的焊材与母材不匹配就会出现气孔、咬边等缺陷，同时，若焊接方法不当，还会造成变形、冷裂纹和夹渣等缺陷，随着长期的使用，酸性介质会慢慢渗入到气孔或焊缝裂纹的内部，加重了焊接部位腐蚀程度，因此焊接质量保证难度较大。
254SMo不锈钢板是一种高强度、高韧性的奥氏体不锈钢，该不锈不锈钢板作为衬板，附于碳钢基材管道上，通过焊接形成整体内衬，设备运行工作中可有效地起到抗酸性介质腐蚀作用。但是，如果焊接工艺措施不正确，产生波浪变形、组织粗大、成分偏析，导致耐腐蚀性能下降等，无法达到设计要求。
在现有技术中，将不锈钢板焊接到钢管上的焊接方法有手工焊条电弧焊法、钨极氩弧焊法等，并且文献多是针对固定加工场地的质量进行有效控制。而在施工现场针对贴衬构件尚无相关焊接操作控制技术。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种不锈钢板的焊接方法。
根据本发明的一方面，提供一种不锈钢板的焊接方法，所述焊接方法包括如下步骤：对不锈钢板的待焊接区域进行清洁；对清洁后的不锈钢板之间进行组对，用环形撑具将不锈钢板贴紧于钢管的内表面上，以使不锈钢板绕钢管的内表面进行卷曲以形成内衬，并且不锈钢板之间的连接处采用搭接接头的方式进行组对；对组对后的不锈钢板的搭接接头进行定位焊接，然后再采用跳焊法进行焊接；对组对后完成焊接的不锈钢板的边缘与钢管的端部采用端接接头的方式进行连接，并且对端接接头进行定位焊接，然后再采用跳焊法进行焊接；对每段焊缝进行收弧，采用断弧收弧法进行收弧。
根据本发明的一个实施例，对搭接接头和端接接头进行定位焊接中，定位焊缝长度为10mm，定位焊间距为80mm～100mm。
根据本发明的一个实施例，在对不锈钢板的待焊接区域进行清洁中，清洁范围为自焊缝处的30mm～50mm。
根据本发明的一个实施例，在对搭接接头和端接接头采用跳焊法进行焊接中，每段焊缝长度为50mm～100mm。
根据本发明的一个实施例，断弧收弧法是在不加焊丝的情况下，在弧坑处断续引弧3次。
根据本发明的一个实施例，搭接宽度为30mm。
根据本发明的一个实施例，所述焊接方法还包括对收弧后的每段焊缝进行水冷。
根据本发明的一个实施例，水冷至60℃以下。
根据本发明的一个实施例，不锈钢板的材质为254SMo。
根据本发明的一个实施例，所述环形撑具包括：第一支撑部件，以用于支撑在紧贴于钢管的内表面的不锈钢板上；弧形压力架，以用于使不锈钢板紧贴于钢管的内表面上；以及固定在第一支撑部件和弧形压力架之间的千斤顶；其中，弧形压力架包括与千斤顶相连的顶板、使不锈钢板贴紧于钢管的内表面上的弧形底板以及支撑顶板和底板的第二支撑部件。
根据本发明的不锈钢板的焊接方法，在焊接不锈钢板时，以钢管的内表面为焊接台面，在省去不锈钢板背面的气体保护的同时还可以保证不锈钢板的背面的氧化，从而使得焊接方法灵活，不需要固定焊接场地；同时该焊接方法操作简单，能够保证化工行业烟气脱硫装置中不锈钢板焊接质量符合工艺要求，增强了在酸性介质中的耐蚀性能，提高了设备使用寿命，缩短现场检修周期；并且适用于化工行业有腐蚀性的酸性或中性氯化物、硫化物溶液构件的现场检修时焊接。
附图说明
通过下面结合附图进行的对实施例的描述，本发明的上述和/或其它目的和优点将会变得更加清楚，其中：
图1是示出根据本发明的不锈钢板的焊接方法中的焊接时的焊接示意图；
图2A是示出根据本发明的不锈钢板的焊接方法中的环形撑具的结构示意图；
图2B是示出根据本发明的不锈钢板的焊接方法中环形撑具中的弧形压力架的结构示意图；
图3是示出根据本发明的不锈钢板的焊接方法中的间断跳焊方式的图；
图4是示出根据本发明的不锈钢板的焊接方法中与钢管进行连接的不锈钢板的边缘的结构示意图；
图5A是示出根据本发明的不锈钢板的焊接方法中不锈钢板与钢管焊接后的钢管的端部的结构示意图；
图5B是示出根据图5A中所示的I-I的局部侧剖视图。
具体实施方式
以下对本发明的不锈钢板的焊接方法进行详细的描述。
本发明的目的是提供一种不锈钢板的焊接方法。该焊接方法操作简单，适于现场检修时焊接。
根据本发明的不锈钢板的焊接方法，该方法包括：对不锈钢板的待焊接区域进行清洁的步骤；对清洁后的不锈钢板之间进行组对的步骤；对组对后的不锈钢板的搭接接头进行焊接的步骤；对组对后完成焊接的不锈钢板的边缘与钢管的端部的端接接头进行焊接的步骤；对每段焊缝进行收弧的步骤；对收弧后的每段焊缝进行水冷的步骤。
下面将参照图1至图5详细地描述本发明的不锈钢板的焊接方法。
图1是示出根据本发明的不锈钢板的焊接方法中的焊接时的焊接示意图。图2A是示出根据本发明的不锈钢板的焊接方法中的环形撑具的结构示意图。图2B是示出根据本发明的不锈钢板的焊接方法中环形撑具中的弧形压力架的结构示意图。图3是示出根据本发明的不锈钢板的焊接方法中的间断跳焊方式的图。图4是示出根据本发明的不锈钢板的焊接方法中与钢管进行连接的不锈钢板的边缘的结构示意图。图5A是示出根据本发明的不锈钢板的焊接方法中不锈钢板与钢管焊接后的钢管的端部的结构示意图。图5B是示出根据图5A中所示的I-I的局部侧剖视图。
具体地讲，在对不锈钢板1的待焊接区域进行清洁的步骤中，用不锈钢丝刷清除焊缝处的30mm～50mm范围内的油污、水、锈杂物等做好杂物的清除。另外，在本发明中，优选地，所述不锈钢板为254SMo不锈钢。该材质的不锈钢板可以起到抗酸性介质腐蚀的作用。此外，本发明的方法中，优选地，不锈钢板的厚度可以是1.0～2.0mm。
在对清洁后的不锈钢板之间进行组对的步骤中，用环形撑具3将不锈钢板1贴紧于钢管2的内表面上，不锈钢板1绕钢管2的内表面进行卷曲以形成内衬，并且不锈钢板1之间的连接处(例如，如图5A中所示，可以是不锈钢板11与不锈钢板12之间的连接处)采用搭接接头的方式进行组对。通过上述在钢管2的内表面上对不锈钢板1进行焊接以形成内衬可以有效地控制不锈钢板的变形以及减少不锈钢板的背面的氧化。优选地，搭接宽度为30mm。同时，需要指出的是，在本发明中，如图2A和图2B中所示，环形撑具3可包括：第一支撑部件31，以用于支撑在紧贴于钢管2的内表面的不锈钢板1上；弧形压力架33；以用于使不锈钢板1紧贴于钢管2的内表面上；固定在第一支撑部件31和弧形压力架33之间的千斤顶32。第一支撑部件31、千斤顶32以及弧形压力架33可以通过焊接的方式进行连接。其中，在环形撑具中，第一支撑部件31可以是支撑管，千斤顶32可以选择合适的起重量的千斤顶，例如，在本发明中，选择3吨千斤顶。此外，在环形撑具中，弧形压力架33可包括与千斤顶32相连的顶板33a、使不锈钢板1贴紧于钢管2的内表面上的弧形底板33b以及支撑顶板33a和底板33b的第二支撑部件33c，同时，弧形底板33b的弧度可以根据钢管的直径来确定。然而，本发明中的环形撑具并不限于此，只要是能够满足将不锈钢板贴紧于钢管的内表面上即可。
在对组对后的不锈钢板的搭接接头进行焊接的步骤中，首先进行定位焊接，然后再采用跳焊法进行焊接(参照图3)。在本发明中，优选地，定位焊缝长度为10mm，定位焊间距为80mm～100mm，此外，在本发明的跳焊法中，即每段焊缝采取间断跳焊，并且每段焊缝C长度为50mm～100mm，更优选地，每段焊缝长度为50mm。另外，焊枪运行采用直线不摆动的方式进行焊接。在本发明中，将不锈钢板在钢管的内表面上进行焊接，使不锈钢板的背面不需要气体保护，使得焊接方法灵活，不需要固定焊接场地。
在对组对后完成焊接的不锈钢板的边缘与钢管的端部的端接接头进行焊接的步骤中，首先，需要对组对后完成焊接的不锈钢板的边缘(例如，如图4和图5B中所示，不锈钢板的边缘包括与钢管2的两端端部相接触的不锈钢板边缘111、不锈钢板边缘112)与钢管2的端部之间采用端接接头的方式进行连接。然后，对端接接头进行定位焊接，以固定焊接位置。最后，再采用跳焊法进行焊接。在本发明中，优选地，定位焊缝长度为10mm，定位焊间距为80mm～100mm，此外，在本发明的跳焊法中，即每段焊缝采取间断跳焊，并且每段焊缝C长度为50mm～100mm，更优选地，每段焊缝长度为50mm。
在对每段焊缝进行收弧的步骤中，采用断弧收弧法进行收弧。具体地，断弧收弧法是在不加焊丝的情况下，在弧坑处断续引弧3次。采用该收弧法可有效地较少弧坑裂纹的产生。
在对收弧后的每段焊缝进行水冷的步骤中，优选地，每段焊缝焊接完成后，用湿布覆盖于焊接表面，强制进行水冷，降温至60℃以下。
本发明的上述焊接方法，操作简单，适合酸性介质环境中应用，抗晶间腐蚀能力强，变形小，焊接速度快，能够保证化工行业烟气脱硫装置不锈钢板焊接质量符合工艺要求，增强了在酸性介质中的耐蚀性能，提高了设备的使用寿命，缩短了现场检修周期；并且特别适用于化工行业有腐蚀性的酸性或中性氯化物、硫化物溶液构件的现场检修时焊接。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型和组合，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.不锈钢板的焊接方法，所述焊接方法包括如下步骤：
对不锈钢板的待焊接区域进行清洁；
对清洁后的不锈钢板之间进行组对，用环形撑具将不锈钢板贴紧于钢管的内表面上，以使不锈钢板绕钢管的内表面进行卷曲以形成内衬，并且不锈钢板之间的连接处采用搭接接头的方式进行组对；
对组对后的不锈钢板的搭接接头进行定位焊接，然后再采用跳焊法进行焊接；
对组对后完成焊接的不锈钢板的边缘与钢管的端部采用端接接头的方式进行连接，并且对端接接头进行定位焊接，然后再采用跳焊法进行焊接；
对每段焊缝进行收弧，采用断弧收弧法进行收弧。
2.根据权利要求1所述的焊接方法，其中，在对搭接接头和端接接头进行定位焊接中，定位焊缝长度为10mm，定位焊间距为80mm～100mm。
3.根据权利要求1所述的焊接方法，其中，在对不锈钢板的待焊接区域进行清洁中，清洁范围为自焊缝处的30mm～50mm。
4.根据权利要求1所述的焊接方法，其中，在对搭接接头和端接接头采用跳焊法进行焊接中，每段焊缝长度为50mm～100mm。
5.根据权利要求1所述的焊接方法，其中，断弧收弧法是在不加焊丝的情况下，在弧坑处断续引弧3次。
6.根据权利要求1所述的焊接方法，其中，搭接接头的搭接宽度为30mm。
7.根据权利要求1所述的焊接方法，所述焊接方法还包括对收弧后的每段焊缝进行水冷。
8.根据权利要求7所述的焊接方法，其中，水冷至60℃以下。
9.根据权利要求1所述的焊接方法，其中，所述不锈钢板为254SMo不锈钢。
10.根据权利要求1所述的焊接方法，其中，所述环形撑具包括：第一支撑部件，以用于支撑在紧贴于钢管的内表面的不锈钢板上；弧形压力架，以用于使不锈钢板紧贴于钢管的内表面上；以及固定在第一支撑部件和弧形压力架之间的千斤顶；其中，弧形压力架包括与千斤顶相连的顶板、使不锈钢板贴紧于钢管的内表面上的弧形底板以及支撑顶板和底板的第二支撑部件。
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