CN112296478A - 一种大管径大厚度高强度钢圆筒焊接工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及钢圆筒焊接技术领域,公开了一种大管径大厚度高强度钢圆筒焊接工艺,包括如下步骤:对筒节边沿进行切割,形成倾斜的坡口;将至少两个筒节组成筒体,并沿环缝进行定位焊;采用双数焊工在焊缝周向上等间距布置并沿相同方向进行分段焊接;其中,所述焊接方式采用多层焊法,相邻层的焊道接头以预定间隔错开焊接,本发明实施例的大管径大厚度高强度钢圆筒焊接工艺,通过对焊缝进行分段焊接,且采用双数焊工在焊缝周向上等间距布置并沿相同方向进行,避免了焊接过程中应力集中造成的筒体变形,保证结构精度,能够有效保证筒体法兰平面度以及垂直度,保证构件精度。
Description
技术领域
本发明涉及钢圆筒焊接技术领域,特别是涉及一种大管径大厚度高强度钢圆筒焊接工艺。
背景技术
在产品船以及海洋平台建造过程中,吊机是工程船及海洋平台上重要的设备之一,负责起运各种设备物资,吊机结构受力大,工作精度要求高,对于其主筒体结构的精度要求也就相应较为严格。筒体建造过程中,由于施工顺序,以及焊接热输入,焊接收缩等原因,常常造成筒体精度不达标。
发明内容
有鉴于此,本发明旨在提出一种大管径大厚度高强度钢圆筒焊接工艺,以解决筒体建造过程中,由于施工顺序,以及焊接热输入,焊接收缩等原因,常常造成筒体精度不达标的技术问题。
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种大管径大厚度高强度钢圆筒焊接工艺,包括如下步骤:对筒节边沿进行切割,形成倾斜的坡口;将至少两个筒节组成筒体,并沿环缝进行定位焊;采用双数焊工在焊缝周向上等间距布置并沿相同方向进行分段焊接;其中,所述焊接方式采用多层焊法,相邻层的焊道接头以预定间隔错开焊接。
可选地,在对焊缝焊接之前还包括:对所述焊缝周围预定范围内进行预热,所述预热温度根据所述筒节的厚度进行确定。
可选地,所述预定范围至少为75mm。
可选地,所述预热温度根据所述筒节的厚度进行确定具体包括:当筒节的厚度大于65mm时,所述预热温度的范围为:130℃~150℃;当所述筒节的厚度小于或等于65mm时,所述预热温度的范围为:65℃~110℃。
可选地,所述预定间隔的范围为30-50mm。
可选地,所述定位焊采用多焊点焊接,多个所述焊点的间距范围为200-250mm。
可选地,所述定位焊的厚度大于筒节的厚度的1/3,所述定位焊的焊接长度大于50mm。
可选地,所述焊缝焊接的顺序具体为先焊接外环缝,再焊接内环缝。
可选地,所述焊缝两侧的坡口侧壁之间的夹角的范围为8°~12°,所述焊缝两侧的坡口根部间隙为8mm至35mm。
可选地,所述坡口为X型坡口。
本发明实施例一种大管径大厚度高强度钢圆筒焊接工艺与现有技术相比,其有益效果在于:
本发明实施例的大管径大厚度高强度钢圆筒焊接工艺,通过对焊缝进行分段焊接,且采用双数焊工在焊缝周向上等间距布置并沿相同方向进行,避免了焊接过程中应力集中造成的筒体变形,保证结构精度,能够有效保证筒体法兰平面度以及垂直度,保证构件精度。
附图说明
图1是本发明实施例所述的大管径大厚度高强度钢圆筒焊接工艺中的坡口焊接示意图;
图2是本发明实施例所述的大管径大厚度高强度钢圆筒焊接工艺中的分段焊接示意图。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
另外,对该具体实施方式中涉及到方位作简要说明:下述在提到每个结构件的“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方向或位置关系,是指附图中所示的方位或位置关系;这些位置关系仅是为了便于描述和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
如图1所示,本发明实施例优选实施例的一种大管径大厚度高强度钢圆筒焊接工艺,包括如下步骤:
S1、对筒节边沿进行切割,形成倾斜的坡口;具体地,所述坡口为X型坡口,从而在筒节的内外两侧进行焊接,以减少筒节的变形量,保证工件根部焊透,便于清理焊渣,获得较好的焊缝成形。
S2、将至少两个筒节组成筒体,并沿环缝进行定位焊,通过定位焊的方式将两个筒节固定起来,避免两个筒节在焊接过程中移位;
S3、采用双数焊工在焊缝周向上等间距布置并沿相同方向进行分段焊接,具体地,筒体的环焊缝按每段600-800mm进行划分,典型焊接顺序(以四名焊工同时施焊为例)见图2,四名焊工分别间隔分布在位置3处进行焊缝焊接,焊接完成后,四名焊工同步同方向移动到位置2处进行焊缝焊接,焊接完成后,四名焊工同步同方向移动到位置1处进行焊接,完成整个环缝的焊接工序;其中,受到焊条的尺寸限制,所述焊接方式采用多层焊法,即在焊缝内一层一层进行焊接,对第一层的打底焊道应选用直径较小的焊条,运条方法应以间隙大小而定,当间隙小时可用直线形,间隙较大时则采用直线往返形,以免烧穿,相邻层的焊道接头以预定间隔错开焊接,具体地,所述预定间隔的范围为30-50mm。从而避免了焊道接头的焊点积累,进而形成不良焊接位置的问题。具体地,每层每道焊缝的焊渣、飞溅利用敲渣锤、钢丝刷等工具清理干净,层间温度控制在220℃以下。
焊接过程尽量连续,如有长时间中断(超过8H),在焊接前应对焊缝进行预热以去除水汽并检测焊缝是否有裂纹。重新起弧前必须将熄弧处约50-80mm的焊缝刨出一个过渡坡口,打磨清洁后再在距过渡坡口约20-30mm的焊缝上起弧,焊接完毕后去除重叠的焊缝。
在实际操作中,焊缝焊完1/2长度后,对法兰面的水平度进行测量,如满足精度要求,继续完成剩余焊缝的焊接,焊完后对筒体外侧进行碳刨清根,打磨光亮,精度复检,并按照焊接顺序对焊缝进行焊接。
可以理解地,在对筒节焊接之前还应进行装配前检查环缝的平面度、垂直度以及法兰外圆的圆度的检查,在满足设计要求后,检测其工作环境,在其相对湿度不大于80%,风速不大于2米/秒时进行;否则,应采取适当的措施(如钢板预热、坡口焊前烘焙、防风、防雨等)方可施焊。
在对焊缝焊接之前还包括:对所述焊缝周围预定范围内进行预热,所述预热温度根据所述筒节的厚度进行确定,本实施例中,预热方式原则上采用陶瓷垫片实现,如有特殊情况无法采用陶瓷垫片,可采用火焰加热。所述预定范围至少为75mm,从而保证了预热充分,避免焊接过程裂缝的产生。
所述预热温度根据所述筒节的厚度进行确定具体包括:当筒节的厚度大于65mm时,所述预热温度的范围为:130℃~150℃;当所述筒节的厚度小于或等于65mm时,所述预热温度的范围为:65℃~110℃,保证了对不同厚度的筒节均能够预热充分,有利于提高焊缝质量。
所述定位焊采用多焊点焊接,采用小电流进行焊接,避免产生裂纹,多个所述焊点的间距范围为200-250mm。所述定位焊的厚度大于筒节的厚度的1/3,所述定位焊的焊接长度大于50mm。在其他实施例中,对于结构复杂、线型曲度较大的焊缝,其定位焊间距应适当减少,长度应适当加大。
所述焊缝焊接的顺序具体为先焊接外环缝,再焊接内环缝,能够使工件彻底焊透,有效地减小了环焊缝造成的圆筒段内径收缩,保证大型圆筒段焊接后的内径的满足设定尺寸的要求,有效的控制了筒段的内径的尺寸偏差。
所述焊缝两侧的坡口侧壁之间的夹角的范围为8°~12°,所述焊缝两侧的坡口根部间隙为8mm至35mm,方便焊接,有利于提高焊接质量。
实施例1:40mm厚EH36直径3.6米吊机筒体焊接
(1)焊前清除坡口及坡口面两侧处30mm内的铁锈、油污、割渣、氧化皮、水分等。
(2)定位焊及临时点焊焊缝与母材平滑过度,定位焊长度为40-60mm,间距为200-250mm。定位焊厚度不小于筒体厚度的1/3。
焊前采用加热板对焊缝区域200mm范围进行预热,预热温度大于100℃。预热区域满足温度要求后进行焊接。
(3)采用2名焊工沿相同方向进行焊接,筒体环焊缝按每段600mm左右进行划分,分为18段。见图1,采用TWE-71Ni焊丝,焊接电流180-220,电压27V,焊接速度25cm/min。
(4)焊接1/2焊缝后对法兰面的水平度进行测量,如满足精度要求,继续完成剩余段的焊接。
(5)内部焊完后对筒体外侧进行碳刨清根,打磨光亮,按图中的相似顺序对焊缝进行焊接和精度检测。
综上,本发明实施例提供一种大管径大厚度高强度钢圆筒焊接工艺与现有技术相比,其有益效果在于:本发明实施例的大管径大厚度高强度钢圆筒焊接工艺,通过对焊缝进行分段焊接,且采用双数焊工在焊缝周向上等间距布置并沿相同方向进行,避免了焊接过程中应力集中造成的筒体变形,保证结构精度,能够有效保证筒体法兰平面度以及垂直度,保证构件精度。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和替换,这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种大管径大厚度高强度钢圆筒焊接工艺,其特征在于,包括如下步骤:
对筒节边沿进行切割,形成倾斜的坡口;
将至少两个筒节组成筒体,并沿环缝进行定位焊;
采用双数焊工在焊缝周向上等间距布置并沿相同方向进行分段焊接;
其中,所述焊接方式采用多层焊法,相邻层的焊道接头以预定间隔错开焊接。
2.如权利要求1所述的大管径大厚度高强度钢圆筒焊接工艺,其特征在于,在对焊缝焊接之前还包括:对所述焊缝周围预定范围内进行预热,所述预热温度根据所述筒节的厚度进行确定。
3.如权利要求2所述的大管径大厚度高强度钢圆筒焊接工艺,其特征在于,所述预定范围至少为75mm。
4.如权利要求2所述的大管径大厚度高强度钢圆筒焊接工艺,其特征在于,所述预热温度根据所述筒节的厚度进行确定具体包括:当筒节的厚度大于65mm时,所述预热温度的范围为:130℃~150℃;当所述筒节的厚度小于或等于65mm时,所述预热温度的范围为:65℃~110℃。
5.如权利要求1所述的大管径大厚度高强度钢圆筒焊接工艺,其特征在于,所述预定间隔的范围为30-50mm。
6.如权利要求1所述的大管径大厚度高强度钢圆筒焊接工艺,其特征在于,所述定位焊采用多焊点焊接,多个所述焊点的间距范围为200-250mm。
7.如权利要求1所述的大管径大厚度高强度钢圆筒焊接工艺,其特征在于,所述定位焊的厚度大于筒节的厚度的1/3,所述定位焊的焊接长度大于50mm。
8.如权利要求1所述的大管径大厚度高强度钢圆筒焊接工艺,其特征在于,所述焊缝焊接的顺序具体为先焊接外环缝,再焊接内环缝。
9.如权利要求1所述的大管径大厚度高强度钢圆筒焊接工艺,其特征在于,所述焊缝两侧的坡口侧壁之间的夹角的范围为8°~12°,所述焊缝两侧的坡口根部间隙为8mm至35mm。
10.如权利要求1所述的大管径大厚度高强度钢圆筒焊接工艺,其特征在于,所述坡口为X型坡口。
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Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210202 |
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