小口徑彎頭及其內(nèi)壁焊條電弧焊堆焊不銹鋼的方法
【專利摘要】小口徑彎頭及其內(nèi)壁焊條電弧焊堆焊不銹鋼的方法。傳統(tǒng)方法 是采用“三等分 - 各自堆焊 - 再組焊及堆焊”的傳統(tǒng)制造工藝，現(xiàn)如今此工藝方法仍在廣泛使用，其優(yōu)點(diǎn)是所需設(shè)備簡(jiǎn)單、制造成本較低，缺點(diǎn)是工序復(fù)雜、繁瑣、制造周期長(zhǎng)、手工堆焊工作量較大。 一種內(nèi)壁電弧焊堆焊不銹鋼的小口徑彎頭，其組成包括：上封頭、下封頭，所述的上封頭與所述的下封頭連接，所述的上封頭與所述的下封頭各有1個(gè)小口徑90°彎頭組件，所述的彎頭組件材質(zhì)為12Cr2Mo1R。本發(fā)明應(yīng)用于小口徑內(nèi)壁堆焊。
【專利說明】小口徑彎頭及其內(nèi)壁焊條電弧焊堆焊不銹鋼的方法
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
本發(fā)明涉及一種小口徑彎頭及其內(nèi)壁焊條電弧焊堆焊不銹鋼的方法，為便于上、下封頭彎頭組件環(huán)縫焊接和內(nèi)壁堆焊，采用了相應(yīng)的逆時(shí)針組裝工藝順序。
[0002]【背景技術(shù)】:
上、下封頭上各有I個(gè)小口徑90°彎頭組件彎頭目前這類彎頭部件共有3種成形方式和制造難題
Cl)是采用“三等分-各自堆焊-再組焊及堆焊”的傳統(tǒng)制造工藝，現(xiàn)如今此工藝方法仍在廣泛使用，其優(yōu)點(diǎn)是所需設(shè)備簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是工序復(fù)雜、繁瑣、制造周期長(zhǎng)、手工堆焊工作量較大；
(2)是研發(fā)彎制工藝，即先堆焊直管再彎制成90°彎頭，即“先焊后彎”，其優(yōu)點(diǎn)是制造過程需要的設(shè)備簡(jiǎn)單，而缺點(diǎn)是成形過程要求嚴(yán)格控制制造工藝，尤其是如何保證堆焊層在經(jīng)過高溫成形、正火(或淬火)、回火和去應(yīng)力退火熱處理后，堆焊層的貼合率、抗晶間腐蝕性能及彎頭基本的力學(xué)性能還能滿足技術(shù)條件的要求。目前國內(nèi)“先焊后彎”技術(shù)尚無法保證本臺(tái)產(chǎn)品彎頭的性能，而國外如Kobe公司雖在此方向研宄比較成功，但尚未做過國產(chǎn)牌號(hào)的彎頭產(chǎn)品，需進(jìn)行相關(guān)技術(shù)研宄，短期內(nèi)無法提供成品而且單件產(chǎn)品制造費(fèi)用太高，不利于我公司對(duì)整體產(chǎn)品的成本控制；
(3)是開發(fā)專用的焊接設(shè)備直接對(duì)彎頭進(jìn)行整體堆焊，即“先彎后焊”，其優(yōu)點(diǎn)是較容易保證堆焊層的性能，缺點(diǎn)是焊機(jī)往往結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)高、采購周期長(zhǎng)且需要對(duì)每種彎頭專門設(shè)計(jì)機(jī)頭，焊機(jī)研發(fā)通常需要投入大量資金和技術(shù)，而且管直徑太小時(shí)，不利于返修補(bǔ)焊，故通常僅適用于工程直徑DN彡200mm，尺寸變化不大且大批量生產(chǎn)的大口徑90°彎頭情況。
[0003]但該工序流程的實(shí)現(xiàn)的前提是必須解決2個(gè)難題，即節(jié)點(diǎn)④和節(jié)點(diǎn)⑥。對(duì)于節(jié)點(diǎn)④，因受產(chǎn)品部件尺寸限制，若要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)焊必須研發(fā)或購買專機(jī)設(shè)備，則面臨設(shè)備成本高、周期長(zhǎng)的問題；而若采用手工焊單節(jié)堆焊30°彎頭內(nèi)壁時(shí)，常規(guī)的藥芯焊絲氣體保護(hù)焊(FCAW)方法不適用，其原因是焊槍根本無法深入到彎頭內(nèi)部進(jìn)行堆焊作業(yè)，而若采用手工鎢極氬弧焊(M-GTAW)方法，因焊炬短小，操作者往往需要將手伸入到工件內(nèi)部進(jìn)行作業(yè)，造成視線受阻而影響堆焊質(zhì)量，另外手工鎢極氬弧焊(M-GTAW)方法效率極低，無法按期完成產(chǎn)品堆焊，需采用相對(duì)靈活、簡(jiǎn)單的焊條電弧焊堆焊工藝和方法，但要解決以下問題:
首先，為便于上、下封頭彎頭組件環(huán)縫焊接和內(nèi)壁堆焊，制定了相應(yīng)的逆時(shí)針組裝工藝順序，其次，當(dāng)將已單件堆焊完畢的彎頭的基材環(huán)縫焊妥后，再采用焊條電弧焊方法進(jìn)行內(nèi)環(huán)縫環(huán)向堆焊時(shí)，通過對(duì)彎頭模擬件現(xiàn)場(chǎng)堆焊驗(yàn)證試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)此方案存在以下難點(diǎn):
(1)焊條的可達(dá)性不好、電弧偏吹嚴(yán)重；
(2)隨著焊條不斷消耗，操作者的手腕和焊鉗逐漸深入到彎管內(nèi)部，遮擋操作者視線，不利于觀察焊道；另外，由于焊條自身長(zhǎng)度有限，無法實(shí)現(xiàn)環(huán)縫焊接的連續(xù)性，整圈起?；〈螖?shù)較多，堆焊效率低，不易填滿弧坑，缺陷產(chǎn)生幾率和清理打磨工作量增加，為避免產(chǎn)生缺陷，幾乎是焊一道，修磨一道； (3)肉眼無法觀察清楚靠近操作者一側(cè)的焊接區(qū)域和焊接短邊區(qū)域，即存在大面積盲焊區(qū)域，易造成焊道成形不良、未熔合和氣孔等缺陷；
(4)也曾嘗試通過采取措施將焊條折彎后再施焊的方法，雖在一定程度上改善了焊縫成形不良和減少了氣孔、未熔合等缺陷的產(chǎn)生幾率，但依然存在盲焊區(qū)域，并且焊條折彎處經(jīng)常出現(xiàn)藥皮脫落現(xiàn)象，折彎后的焊條可焊有效長(zhǎng)度大大減少，存在焊條利用率較低的現(xiàn)象。
[0004]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明的目的是提供一種小口徑彎頭及其內(nèi)壁焊條電弧焊堆焊不銹鋼的方法。
[0005]上述的目的通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
內(nèi)壁電弧焊堆焊不銹鋼的小口徑彎頭，其組成包括:上封頭、下封頭，所述的上封頭與所述的下封頭連接，所述的上封頭與所述的下封頭各有I個(gè)小口徑90°彎頭組件，所述的彎頭組件材質(zhì)為12Cr2MolR。
[0006]所述的內(nèi)壁電弧焊堆焊不銹鋼的小口徑彎頭，所述的彎頭組件的公稱直徑為150mm，內(nèi)徑為Φ 145mm，壁厚為30mm，彎曲半徑329mm，其內(nèi)壁需要堆焊為不銹鋼材料。
[0007]一種在所述的小口徑彎頭的內(nèi)壁采用焊條電弧焊堆焊不銹鋼的方法，該方法包括如下步驟:先將首件彎頭內(nèi)壁采用新型堆焊工藝堆焊完畢后將不銹鋼層端面修磨成與水平面呈25°?30°的斜面，再將第二件彎頭與首件彎頭基材焊妥并探傷合格后，再采用焊新型工藝將第二件彎頭的內(nèi)壁連同首件、第二件彎頭內(nèi)環(huán)縫一次性堆焊完畢，后續(xù)連接彎頭亦按此方案操作。
[0008]本發(fā)明的有益效果:
1.本發(fā)明的堆焊工藝的特點(diǎn)在于當(dāng)采用焊條電弧焊方法進(jìn)行縱向堆焊時(shí)，徹底消除了盲焊區(qū)域，并且隨著焊條由遠(yuǎn)及近施焊操作時(shí)，焊條的長(zhǎng)度和施焊的角度會(huì)逐漸發(fā)生變化，趨向?qū)附淤|(zhì)量有利的一面且具有焊條可達(dá)性好和焊道易觀察的優(yōu)點(diǎn)，另外起、?；〈螖?shù)少，大大降低了焊接操作難度和缺陷產(chǎn)生幾率并顯著提高效率，并通過后續(xù)的彎頭模擬件現(xiàn)場(chǎng)堆焊驗(yàn)證試驗(yàn)證實(shí)了這一新型工藝的可行性。
[0009]本發(fā)明工藝打破了常規(guī)焊條電弧焊堆焊工藝?yán)砟詈凸潭ㄋ季S方式，結(jié)合產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式和組焊順序情況，就實(shí)用性而言，其將彎頭空間曲面異性結(jié)構(gòu)的焊接變得更加簡(jiǎn)單、容易，并且具有設(shè)備條件簡(jiǎn)單、方便，易操作同時(shí)徹底消除盲焊區(qū)域的特點(diǎn)。
[0010]本發(fā)明就經(jīng)濟(jì)性而言，此新型堆焊工藝完全使用廠內(nèi)現(xiàn)有工況和設(shè)備條件即可，相比開發(fā)彎頭堆焊專用焊機(jī)(進(jìn)口專機(jī)約300萬元/臺(tái)、國產(chǎn)專機(jī)約100萬/臺(tái))則大大節(jié)省了制造成本，同時(shí)也能滿足產(chǎn)品所需的生產(chǎn)周期要求。
[0011]【專利附圖】

【附圖說明】:
附圖1是彎頭組件的第一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]附圖2是彎頭組件的第二種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]附圖3是90度彎頭組件制造工藝流程圖。
[0014]附圖4焊條電弧焊環(huán)向堆焊方法結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]附圖5是本發(fā)明的新型堆焊工藝示意圖。
[0016]【具體實(shí)施方式】:
實(shí)施例1: 內(nèi)壁電弧焊堆焊不銹鋼的小口徑彎頭，其組成包括:上封頭、下封頭，所述的上封頭與所述的下封頭連接，所述的上封頭與所述的下封頭各有I個(gè)小口徑90°彎頭組件，所述的彎頭組件材質(zhì)為12Cr2MolR。
[0017]實(shí)施例2:
實(shí)施例1所述的內(nèi)壁電弧焊堆焊不銹鋼的小口徑彎頭，所述的彎頭組件的公稱直徑為150mm，內(nèi)徑為Φ 145mm，壁厚為30mm，彎曲半徑329mm，其內(nèi)壁需要堆焊為不銹鋼材料。
[0018]實(shí)施例3:
一種在實(shí)施例1一2的小所述的小口徑彎頭的內(nèi)壁采用焊條電弧焊堆焊不銹鋼的方法，該方法包括如下步驟:先將首件彎頭內(nèi)壁采用新型堆焊工藝堆焊完畢后將不銹鋼層端面修磨成與水平面呈25°?30°的斜面，再將第二件彎頭與首件彎頭基材焊妥并探傷合格后，再采用焊新型工藝將第二件彎頭的內(nèi)壁連同首件、第二件彎頭內(nèi)環(huán)縫一次性堆焊完畢，后續(xù)連接彎頭亦按此方案操作。
【權(quán)利要求】
1.一種內(nèi)壁電弧焊堆焊不銹鋼的小口徑彎頭，其組成包括:上封頭、下封頭，其特征是:所述的上封頭與所述的下封頭連接，所述的上封頭與所述的下封頭各有I個(gè)小口徑90°彎頭組件，所述的彎頭組件材質(zhì)為12Cr2Mo IR。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)壁電弧焊堆焊不銹鋼的小口徑彎頭，其特征是:所述的彎頭組件的公稱直徑為150mm，內(nèi)徑為Φ 145mm，壁厚為30mm，彎曲半徑329mm，其內(nèi)壁需要堆焊為不銹鋼材料。
3.一種權(quán)利要求1一2所述的小口徑彎頭的內(nèi)壁焊條電弧焊堆焊不銹鋼的方法，其特征是:該方法包括如下步驟:先將首件彎頭內(nèi)壁采用新型堆焊工藝堆焊完畢后將不銹鋼層端面修磨成與水平面呈25°?30°的斜面，再將第二件彎頭與首件彎頭基材焊妥并探傷合格后，再采用焊新型工藝將第二件彎頭的內(nèi)壁連同首件、第二件彎頭內(nèi)環(huán)縫一次性堆焊完畢，后續(xù)連接彎頭亦按此方案操作。
【文檔編號(hào)】B23K9/04GK104500899SQ201410807743
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月23日
【發(fā)明者】馬鳴, 劉一斯, 張亞奇, 趙衛(wèi)君, 李文娛, 歐海燕 申請(qǐng)人:哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司