一種高爐爐殼裂紋焊補(bǔ)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請涉及一種裂紋焊補(bǔ)方法，具體為一種高爐爐殼裂紋焊補(bǔ)方法，屬于自動化 焊接技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 爐殼鋼板厚度大，剛性大，焊接過程中產(chǎn)生的較大拘束應(yīng)力沒有被消除，在接頭應(yīng) 力集中處或缺陷處易出現(xiàn)裂紋。高爐鐵口在放鐵水前后溫差大，產(chǎn)生熱應(yīng)力大，導(dǎo)致焊接接 頭的塑性和韌性降低，直至產(chǎn)生焊縫熱疲勞裂紋。
[0003] 爐殼板厚，一般應(yīng)開X型坡口，例如申請?zhí)枮?01010579763. 8,發(fā)明名稱為一種中 厚板X形坡口埋弧焊焊接工藝，采用如下工藝步驟：（1)正面：焊接電流450~480A，焊接 電壓25~26V，焊接速度（54~58)cm/min，桿伸長30~35cm;(2)背面：焊接電流600~ 640A，焊接電壓30~32V，焊接速度（44~47)cm/min，桿伸長35~40cm。本發(fā)明直接采用 埋弧焊打底，焊縫背面不需清根，選擇合適焊接電流、電壓和焊接速度的合理匹配，解決了 傳統(tǒng)工藝復(fù)雜的焊接方法，同時保證了焊縫探傷的合格率，減少了焊接工時，節(jié)約了焊接材 料。
[0004] 再例如申請?zhí)枮?01410428728. 4,發(fā)明名稱為一種中厚板X型坡口不清根焊接工 藝，包括：焊接前裝配步驟；正面打底焊步驟；正面填充及蓋面步驟；背面埋弧焊步驟；背面 填充及蓋面步驟；坡口背面多層焊接后進(jìn)行坡口正面多層焊接，焊接過程中根據(jù)坡口變形 情況，隨時調(diào)整坡口正面及背面，直至坡口正面和背面的焊縫完全填滿為止，該發(fā)明適合于 焊接IOmm以上的焊縫，對破口的質(zhì)量、裝配間隙的差異變化不敏感，適用于實際生產(chǎn)。
[0005] 爐殼裂紋補(bǔ)焊開X型坡口在檢修時不可能做到，只能從爐殼外側(cè)開單面坡口，采 用單面焊雙面成形的方法。
[0006] 申請內(nèi)容
[0007] 本申請的目的是提供一種適合現(xiàn)場檢修用的高爐爐殼裂紋焊補(bǔ)方法。
[0008] 為解決上述技術(shù)問題，本申請采用的技術(shù)方案是：
[0009] -種高爐爐殼裂紋焊補(bǔ)方法，包括以下步驟：
[0010] 步驟一、判斷焊接性；根據(jù)爐殼材質(zhì)做鋼化學(xué)成分分析、鋼力學(xué)性能分析和計算碳 當(dāng)量，判斷爐殼的焊接性；
[0011] 步驟二、開坡口；根據(jù)爐殼的厚度選擇坡口形式、焊接成型方法；
[0012] 步驟三、選擇焊接方法和焊接材料；根據(jù)第一步得到的焊接性判斷及第二步得到 的坡口形式，選擇焊接方法和焊接材料；
[0013] 步驟四、焊接工藝評定試驗；從爐殼上取樣并根據(jù)第二步開坡口形式加工形成評 定試樣，根據(jù)第三步所述的方法選擇焊接方法和焊接材料，選擇合適的焊接工藝參數(shù)進(jìn)行 焊接。
[0014] 所述爐殼材質(zhì)為BB503鋼，厚度為75mm，焊補(bǔ)方法包括以下步驟：
[0015] 步驟一、判斷焊接性；BB503鋼碳當(dāng)量為0?4%，焊接性良好，力學(xué)性能如下表：
[0016]
[0017] 步驟二、開坡口；采用單面焊雙面成形的方法，選擇單面坡口、背面加襯墊的形 式；
[0018] 步驟三、選擇焊接方法和焊接材料；選擇多層多道焊，打底層焊接選擇焊條電弧 焊，焊條選擇為低氫型不銹鋼焊條；過渡層和蓋面層選擇二氧化碳焊，采用直徑為I. 2mm的 批130731焊絲，保護(hù)氣體用98%氬氣和2%氧氣的混合氣體；
[0019] 步驟四、焊接工藝評定試驗；制作500*180*75mm的BB503鋼板，用碳弧氣刨開U型 坡口，坡口角度50°，根部半徑10mm，焊接工藝參數(shù)如下：
[0020]
[0021] 所述步驟四中焊接前使用電加熱片加熱試件到150_200°C。
[0022] 所述步驟四中焊接前對打底焊用的焊條進(jìn)行350°C-400°C烘干l_2h。
[0023] 所述步驟四中采用二氧化碳焊時采用直流正接，多層多道焊中道間溫度小于等于 200。。。
[0024] 本申請采用上述結(jié)構(gòu)后，具有如下技術(shù)效果：
[0025] 焊接完成，焊縫冷卻24h后進(jìn)行超聲波檢測，符合JB/T4730-2005中II級標(biāo)準(zhǔn)要 求。對焊接接頭進(jìn)行力學(xué)性能試驗（GB/T232-1999，GB/T228-2002)，試驗結(jié)果如下表所示：
[0026]
[0027] 對焊縫進(jìn)行金相分析，其組織為奧氏體，且組織均勻。試樣鏡王水溶液腐蝕后，檢 驗低倍組織結(jié)果顯示焊接區(qū)無未熔合、裂紋缺陷。
[0028] 爐殼焊補(bǔ)后焊縫鏡超聲波檢測和表面著色檢驗，未發(fā)現(xiàn)裂紋和其他缺陷。
【具體實施方式】
[0029] 為使本申請的目的和技術(shù)方案更加清楚，下面將結(jié)合本申請實施例對本申請的技 術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例是本申請的一部分實施例，而不是全 部的實施例?；谒枋龅谋旧暾埖膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在無需創(chuàng)造性勞動的前 提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本申請保護(hù)的范圍。
[0030] 對厚度為75mm、材質(zhì)為BB503鋼的爐殼，焊補(bǔ)方法包括以下步驟：
[0031] 步驟一、判斷焊接性；BB503鋼碳當(dāng)量為0? 4%，力學(xué)性能如下表：
[0032]
[0033] 焊接性良好，但爐殼板厚大，剛度大，焊接接頭的殘余應(yīng)力大，有一定的冷裂傾向， 因而焊前需預(yù)熱，且保持層間溫度。多層多道焊時，打底層要控制熱輸入。
[0034] 優(yōu)選焊接前使用電加熱片加熱試件到150-200°C，焊接前對打底焊用的焊條進(jìn)行 350°C_400°C烘干l_2h后裝入保溫桶中待取。
[0035] 步驟二、開坡口；采用單面焊雙面成形的方法，選擇單面坡口、背面加襯墊的形式， 坡口角度50°，根部半徑10mm，
[0036] 步驟三、選擇焊接方法和焊接材料；選擇多層多道焊，打底層焊接選擇焊條電弧 焊，焊條選擇為低氫型不銹鋼焊條；過渡層和蓋面層選擇二氧化碳焊，采用直徑為I. 2mm的 批130731焊絲，保護(hù)氣體用98%氬氣和2%氧氣的混合氣體；
[0037] 打底層焊接選擇焊條電弧焊。由于板材的厚度大、坡口角度小，如使用二氧化碳 焊，擺動不便，不能保障單面焊雙面成形，所以打底層選擇焊條電弧焊。根據(jù)爐殼的化學(xué)成 分和力學(xué)性能，打底層選擇JS-307低氫型不銹鋼焊條，該種焊條耐龜裂性和抗氧化性佳， 適合焊接厚板及拘束力大的焊件。過渡層和蓋面層選擇二氧化碳焊，采用直徑中1.2mm的 焊絲，焊后焊縫組織為全奧氏體，含錳量高，裂紋敏感度低，抗裂性能佳，具有很高的塑性。 保護(hù)氣體選用q(Ar) 98 % +((02) 2 %的混合氣體，以增加電弧穩(wěn)定性，減少飛濺、氣孔和咬 邊，提尚焊接接頭質(zhì)量。
[0038] 步驟四、焊接工藝評定試驗；制作500*180*75mm的BB503鋼板，用碳弧氣刨開U型 坡口，焊接工藝參數(shù)如下：
[0039]
[0040] 優(yōu)選地，所述步驟四中采用二氧化碳焊時采用直流正接，多層多道焊中道間溫度 小于等于200 °C。
[0041] 本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語（包括技術(shù) 術(shù)語和科學(xué)術(shù)語）具有與本申請所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應(yīng) 該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語應(yīng)該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的 意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會用理想化或過于正式的含義來解釋。
[0042] 本申請中所述的"和/或"的含義指的是各自單獨存在或兩者同時存在的情況均 包括在內(nèi)。
[0043] 本申請中所述的"連接"的含義可以是部件之間的直接連接也可以是部件間通過 其它部件的間接連接。
[0044] 以上述依據(jù)本申請的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完 全可以在不偏離本項申請技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項申請的技術(shù) 性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種高爐爐殼裂紋焊補(bǔ)方法，其特征在于：包括以下步驟： 步驟一、判斷焊接性；根據(jù)爐殼材質(zhì)做鋼化學(xué)成分分析、鋼力學(xué)性能分析和計算碳當(dāng) 量，判斷爐殼的焊接性； 步驟二、開坡口；根據(jù)爐殼的厚度選擇坡口形式、焊接成型方法； 步驟三、選擇焊接方法和焊接材料；根據(jù)第一步得到的焊接性判斷及第二步得到的坡 口形式，選擇焊接方法和焊接材料； 步驟四、焊接工藝評定試驗；從爐殼上取樣并根據(jù)第二步開坡口形式加工形成評定試 樣，根據(jù)第三步所述的方法選擇焊接方法和焊接材料，選擇合適的焊接工藝參數(shù)進(jìn)行焊接。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爐爐殼裂紋焊補(bǔ)方法，其特征在于：所述爐殼材質(zhì)為BB503 鋼，厚度為75_，焊補(bǔ)方法包括以下步驟： 步驟一、判斷焊接性；BB503鋼碳當(dāng)量為0. 4%，焊接性良好，力學(xué)性能如下表：；? 步驟二、開坡口；采用單面焊雙面成形的方法，選擇單面坡口、背面加襯墊的形式； 步驟三、選擇焊接方法和焊接材料；選擇多層多道焊，打底層焊接選擇焊條電弧焊， 焊條選擇為低氫型不銹鋼焊條；過渡層和蓋面層選擇二氧化碳焊，采用直徑為I. 2mm的 批13073丨焊絲，保護(hù)氣體用98%氬氣和2%氧氣的混合氣體； 步驟四、焊接工藝評定試驗；制作500*180*75mm的BB503鋼板，用碳弧氣刨開U型坡 口，坡口角度50°，根部半徑10mm，焊接工藝參數(shù)如下：3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爐爐殼裂紋焊補(bǔ)方法，其特征在于：所述步驟四中焊接前 使用電加熱片加熱試件到150_200°C。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爐爐殼裂紋焊補(bǔ)方法，其特征在于：所述步驟四中焊接前 對打底焊用的焊條進(jìn)行350°C _400°C烘干l_2h。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高爐爐殼裂紋焊補(bǔ)方法，其特征在于：所述步驟四中采用二 氧化碳焊時采用直流正接，多層多道焊中道間溫度小于等于200°C。
【專利摘要】本申請公開了一種高爐爐殼裂紋焊補(bǔ)方法，包括以下步驟：判斷焊接性；開坡口；選擇焊接方法和焊接材料；焊接工藝評定試驗；對焊縫進(jìn)行金相分析，其組織為奧氏體，且組織均勻。試樣鏡王水溶液腐蝕后，檢驗低倍組織結(jié)果顯示焊接區(qū)無未熔合、裂紋缺陷。爐殼焊補(bǔ)后焊縫鏡超聲波檢測和表面著色檢驗，未發(fā)現(xiàn)裂紋和其他缺陷。
【IPC分類】B23K9/235, B23K9/02, B23K9/23, B23K9/16
【公開號】CN105057844
【申請?zhí)枴緾N201510505091
【發(fā)明人】錢國東
【申請人】無錫樂華自動化科技有限公司
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年8月18日