一種奧氏體爐管焊接方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及爐管焊接領(lǐng)域，尤其涉及一種奧氏體爐管焊接方法，包括：將預(yù)處理后的兩根奧氏體爐管組對(duì)對(duì)接；以藥芯焊絲作為打底焊材料，初步焊接時(shí)在兩根奧氏體爐管對(duì)接處的一面進(jìn)行，藥芯焊絲從兩根奧氏體爐管的間隙中伸至焊接面，且焊接面朝上，直至焊接面上形成一層藥皮層時(shí)，初步焊接結(jié)束；以實(shí)芯焊絲作為填充材料，對(duì)兩根奧氏體爐管的對(duì)接處進(jìn)行二次焊接，同時(shí)向?qū)犹幊錃暹M(jìn)行保護(hù)，實(shí)芯焊絲的一端置于與初步焊接的焊接面相對(duì)的兩根奧氏體爐管的問(wèn)隙的另一端面處，實(shí)芯焊絲不斷熔化至焊接完成。本發(fā)明免除爐管打底焊管內(nèi)充氬保護(hù)所帶來(lái)的不便，節(jié)省氬氣，提高工作效率，同時(shí)避免晶問(wèn)腐蝕，降低焊接過(guò)程中的殘余應(yīng)力，防止熱裂紋產(chǎn)生。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種奧氏體爐管焊接方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及爐管焊接領(lǐng)域，尤其涉及一種奧氏體爐管焊接方法。

【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于奧氏體不銹鋼管，目前常用的焊接方法是鎢極惰性氣體保護(hù)焊(TIG)，即采用手工鎢極氬弧焊配以實(shí)心焊絲打底的施焊方法，管內(nèi)充氬防止焊縫根部氧化，保證焊縫內(nèi)部質(zhì)量。但是在不銹鋼爐管焊接過(guò)程中，有許多因素困擾著施工，如爐管焊接工藝復(fù)雜，且有時(shí)充氬保護(hù)容易失效；管道連接長(zhǎng)，充氬量大，從坡口上充氬焊口無(wú)法封堵；焊口分布零散，氬氣利用率低，焊接效率不高，特別是爐內(nèi)施工，場(chǎng)地狹小，部分焊口高空作業(yè)，施焊難，且輔助用工多等。鎢極惰性氣體保護(hù)焊(TIG)在不銹鋼爐管的焊接使用中，不但不經(jīng)濟(jì)，而且嚴(yán)重影響工期，因此，使用藥芯焊絲免充氬TIG焊接技術(shù)就成為解決這類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵所在。
[0003]使用不銹鋼自保護(hù)藥芯焊絲焊接可不必采取背面充氬的工藝措施，特別適合打底焊，生產(chǎn)效率高，熔敷金屬和焊接接頭高溫力學(xué)性能優(yōu)良。這種新的焊接工藝具有的渣氣-聯(lián)合保護(hù)作用，有效地保護(hù)了焊縫中的金屬元素，藥芯焊絲可通過(guò)鋼皮和藥芯兩種途徑過(guò)渡合金元素，獲得優(yōu)良的力學(xué)性能，尤其是沖擊韌性。同時(shí)，利用藥芯熔化后形成的熔渣對(duì)焊縫背面進(jìn)行保護(hù)，使高溫時(shí)的焊縫金屬與周?chē)目諝飧綦x，避免高溫時(shí)的焊縫金屬產(chǎn)生氧化反應(yīng)。
[0004]目前我國(guó)在不銹鋼自保護(hù)藥芯焊絲使用上，由于對(duì)藥芯焊絲的認(rèn)識(shí)不足及部分焊接作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)重滯后等原因，僅僅在造船、鍋爐行業(yè)得到推廣應(yīng)用，其他行業(yè)基本上仍然以焊條電弧焊為主，生產(chǎn)效率低下。因此，目前在國(guó)內(nèi)對(duì)于不銹鋼自保護(hù)藥芯焊絲在爐管的使用中也沒(méi)有成熟的焊接技術(shù)可借鑒。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一種奧氏體爐管焊接方法，目的在于免除爐管打底焊管內(nèi)充氬保護(hù)所帶來(lái)的不便，節(jié)省氬氣，提高工作效率，同時(shí)避免晶間腐蝕，降低焊接過(guò)程中的殘余應(yīng)力，防止熱裂紋產(chǎn)生。
[0006]本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:
[0007]一種奧氏體爐管焊接方法，包括以下步驟:
[0008]步驟一、對(duì)將要焊接的兩根奧氏體爐管進(jìn)行低溫預(yù)處理，并將預(yù)處理后的兩根奧氏體爐管組對(duì)對(duì)接；
[0009]步驟二、以藥芯焊絲作為打底材料，對(duì)兩根奧氏體爐管的對(duì)接處進(jìn)行初步焊接，初步焊接時(shí)在兩根奧氏體爐管對(duì)接處的一面進(jìn)行，藥芯焊絲從兩根奧氏體爐管的間隙中伸至焊接面，且焊接面朝上，直至焊接面上形成一層2?3mm的藥皮層時(shí)，初步焊接結(jié)束；
[0010]步驟三、以實(shí)芯焊絲作為填充材料，對(duì)兩根奧氏體爐管的對(duì)接處進(jìn)行二次焊接，同時(shí)向?qū)犹幊錃暹M(jìn)行保護(hù)，實(shí)芯焊絲的一端置于與初步焊接的焊接面相對(duì)的兩根奧氏體爐管的間隙的另一端面處，先向焊接處預(yù)充氬10?30s，然后進(jìn)行引弧焊接，焊接結(jié)束后延滯充氬10?30s，以充分保護(hù)熾熱的焊縫金屬不受氧化，如此反復(fù)，直至焊接完成。
[0011]優(yōu)選的是，所述的奧氏體爐管焊接方法中，所述步驟一中每根奧氏體爐管的一端的坡口處理成30?45°的角度，兩根奧氏體爐管組對(duì)對(duì)接形成錐形間隙。
[0012]優(yōu)選的是，所述的奧氏體爐管焊接方法中，所述步驟二中藥芯焊絲伸至錐形間隙的小口端，藥皮層形成在小口端面上。
[0013]優(yōu)選的是，所述的奧氏體爐管焊接方法中，所述步驟一中還包括將每根奧氏體爐管的坡口處沿爐管壁設(shè)置一凹陷槽，所述凹陷槽沿坡口呈環(huán)形分布。
[0014]優(yōu)選的是，所述的奧氏體爐管焊接方法中，所述步驟三中實(shí)芯焊絲在錐形間隙的大口端進(jìn)行熔融焊接，熔融的實(shí)芯焊絲沿每一奧氏體爐管坡口的凹陷槽流動(dòng)至錐形間隙的小口端并將兩根奧氏體爐管焊接。
[0015]本發(fā)明所述的奧氏體爐管焊接方法中，在焊接過(guò)程中首先采用藥芯焊絲作為打底材料對(duì)兩根奧氏體爐管進(jìn)行焊接，因焊接僅在兩根爐管形成的間隙較小處進(jìn)行，且焊接面朝上，無(wú)需充氬保護(hù)，節(jié)省了氬氣，提高了工作效率。再以實(shí)芯焊絲作為填充材料進(jìn)行二次焊接，由于爐管坡口處沿爐管壁設(shè)置有環(huán)形分布的凹陷槽，因此熔融的實(shí)芯焊絲沿凹陷槽向間隙較小處流動(dòng)并最終將兩根爐管焊接，避免了熔融的實(shí)芯焊絲滴落在爐管內(nèi)壁上，影響焊接效果。焊接前對(duì)爐管進(jìn)行低溫預(yù)處理，能減少爐管中的溶碳量，避免了晶間腐蝕，降低了焊接過(guò)程中的殘余應(yīng)力，防止了熱裂紋產(chǎn)生。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本發(fā)明所述的奧氏體爐管焊接方法的流程示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說(shuō)明書(shū)文字能夠據(jù)以實(shí)施。
[0018]本發(fā)明提供一種奧氏體爐管焊接方法，包括以下步驟:
[0019]步驟一、由于隨著溫度的下降，奧氏體的溶碳能力下降，而避免晶間腐蝕、降低焊接過(guò)程中的殘余應(yīng)力、防止熱裂紋產(chǎn)生的主要措施之一就是減少焊縫及母材的含碳量，對(duì)將要焊接的兩根奧氏體爐管進(jìn)行低溫預(yù)處理，將兩根爐管置于冰水混合浴中5?8小時(shí)，并將預(yù)處理后的兩根奧氏體爐管置于水平工作臺(tái)上組對(duì)對(duì)接；
[0020]步驟二、以藥芯焊絲作為打底材料，對(duì)兩根奧氏體爐管的對(duì)接處進(jìn)行初步焊接，初步焊接時(shí)在兩根奧氏體爐管對(duì)接處的一面進(jìn)行，藥芯焊絲從兩根奧氏體爐管的間隙中伸至焊接面，且焊接面朝上，這樣熔融的藥芯焊絲直接滴落至兩根爐管的對(duì)接處，焊接效果好，直至焊接面上形成一層2?3mm的藥皮層時(shí)，初步焊接結(jié)束，使熔池和熔滴免受氧化、氮化，輔助了焊縫成型，起到了穩(wěn)定電弧、脫氧、脫硫和滲合金等作用；藥芯焊絲兼顧了氣體保護(hù)焊連續(xù)輸送焊接材料和焊條氣渣聯(lián)合保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，單面焊時(shí)背面無(wú)需充氬氣保護(hù)，射線探傷一次合格率達(dá)到了 100%，焊縫成型美觀、光滑，脫渣性好，工藝參數(shù)適應(yīng)性強(qiáng)，易于實(shí)現(xiàn)全位置焊接；
[0021]步驟三、以實(shí)芯焊絲作為填充材料，對(duì)兩根奧氏體爐管的對(duì)接處進(jìn)行二次焊接，同時(shí)向?qū)犹幊錃暹M(jìn)行保護(hù)，實(shí)芯焊絲的一端置于與初步焊接的焊接面相對(duì)的兩根奧氏體爐管的間隙的另一端面處，先向焊接處預(yù)充氬10?30s，置換完待焊接部位的空氣，然后進(jìn)行引弧焊接，熔融的實(shí)芯焊絲由間隙的另一端面流動(dòng)至一端面，焊接結(jié)束后延滯充氬10?30s,以充分保護(hù)熾熱的焊縫金屬不受氧化，如此反復(fù)，既能保證工作環(huán)境始終處于低氧狀態(tài)，又能使焊接過(guò)程中連續(xù)進(jìn)行，實(shí)芯焊絲不斷熔化至焊接完成。
[0022]所述的奧氏體爐管焊接方法中，所述步驟一中每根奧氏體爐管的一端的坡口處理成30?45°的角度，便于熔滴沿爐管坡口由一端流動(dòng)至另一端，兩根奧氏體爐管組對(duì)對(duì)接形成錐形間隙。
[0023]所述的奧氏體爐管焊接方法中，所述步驟二中藥芯焊絲伸至錐形間隙的小口端，藥皮層形成在小口端面上，初步焊接的目的僅是將兩根爐管的間隙進(jìn)行小范圍的封閉，便于后續(xù)焊接中熔滴順利流動(dòng)至小口端面處，實(shí)現(xiàn)從下到上的順序焊接。
[0024]所述的奧氏體爐管焊接方法中，所述步驟一中還包括將每根奧氏體爐管的坡口處沿爐管壁設(shè)置一凹陷槽，所述凹陷槽沿坡口呈環(huán)形分布，以使得熔滴能沿坡口呈定向流動(dòng)，不至于滴落至爐管內(nèi)壁，影響爐管的正常使用。
[0025]所述的奧氏體爐管焊接方法中，所述步驟三中實(shí)芯焊絲在錐形間隙的大口端進(jìn)行熔融焊接，熔融的實(shí)芯焊絲沿每一奧氏體爐管坡口的凹陷槽流動(dòng)至錐形間隙的小口端并將兩根奧氏體爐管焊接。
[0026]盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開(kāi)如上，但其并不僅僅限于說(shuō)明書(shū)和實(shí)施方式中所列運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。
【權(quán)利要求】
1.一種奧氏體爐管焊接方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一、對(duì)將要焊接的兩根奧氏體爐管進(jìn)行低溫預(yù)處理，并將預(yù)處理后的兩根奧氏體爐管組對(duì)對(duì)接； 步驟二、以藥芯焊絲作為打底焊材料，對(duì)兩根奧氏體爐管的對(duì)接處進(jìn)行初步焊接，初步焊接時(shí)在兩根奧氏體爐管對(duì)接處的一面進(jìn)行，藥芯焊絲從兩根奧氏體爐管的間隙中伸至焊接面，且焊接面朝上，直至焊接面上形成一層2?的藥皮層時(shí)，初步焊接結(jié)束； 步驟三、以實(shí)芯焊絲作為填充材料，對(duì)兩根奧氏體爐管的對(duì)接處進(jìn)行二次焊接，同時(shí)向?qū)犹幊錃暹M(jìn)行保護(hù)，實(shí)芯焊絲的一端置于與初步焊接的焊接面相對(duì)的兩根奧氏體爐管的間隙的另一端面處，先向焊接處預(yù)充氬10?308，然后進(jìn)行引弧焊接，焊接結(jié)束后延滯充氬10?308，以充分保護(hù)熾熱的焊縫金屬不受氧化，如此反復(fù)，直至焊接完成。
2.如權(quán)利要求1所述的奧氏體爐管焊接方法，其特征在于，所述步驟一中每根奧氏體爐管的一端的坡口處理成30?45。的角度，兩根奧氏體爐管組對(duì)對(duì)接形成錐形間隙。
3.如權(quán)利要求2所述的奧氏體爐管焊接方法，其特征在于，所述步驟二中藥芯焊絲伸至錐形間隙的小口端，藥皮層形成在小口端面上。
4.如權(quán)利要求2所述的奧氏體爐管焊接方法，其特征在于，所述步驟一中還包括將每根奧氏體爐管的坡口處沿爐管壁設(shè)置一凹陷槽，所述凹陷槽沿坡口呈環(huán)形分布。
5.如權(quán)利要求4所述的奧氏體爐管焊接方法，其特征在于，所述步驟三中實(shí)芯焊絲在錐形間隙的大口端進(jìn)行熔融焊接，熔融的實(shí)芯焊絲沿每一奧氏體爐管坡口的凹陷槽流動(dòng)至錐形間隙的小口端并將兩根奧氏體爐管焊接。
【文檔編號(hào)】B23K9/32GK104439631SQ201410543160
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年10月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月14日
【發(fā)明者】李仁國(guó), 張波, 查翔, 李云松 申請(qǐng)人:中國(guó)化學(xué)工程第十六建設(shè)有限公司, 中國(guó)化學(xué)工程第六建設(shè)有限公司