CN102179647A - 铝镁合金管道焊缝返修方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铝镁合金管道焊缝返修方法，提供了一种无需切断焊缝返修处的管道即可对内表面无衬垫的管道进行返修焊接，返修质量好，作业过程省时省力的铝镁合金管道焊缝返修方法，解决了现有技术中存在的铝镁合金管道焊缝返修时需要割断返修部位的管道，甚至增加辅助接口，从而导致焊接作业量增加，浪费人力物力等的技术问题，其过程大致包括，先在缺陷焊缝部位切割出一个开口，再制作一块同材料且合适大小的衬垫，在衬垫上环穿一根绳索后形成拉环，从开口处将衬垫送入管道内并拉动拉环使衬垫平贴在开口周围的管道内壁上，再将衬垫点固在开口两端，拆除拉环后即可进行正常焊接。

Description

铝镁合金管道焊缝返修方法

 

技术领域

本发明涉及一种管道焊缝返修方法，尤其涉及一种无需切断焊缝返修处的管道即可对内表面无衬垫的管道进行返修焊接的铝镁合金管道焊缝返修方法。

背景技术

由于铝镁合金材料具有耐低温的特点，为此其广泛用于空气低温分离装置中的塔器和管道制作，其中塔器的直径通常在3000mm至5000mm之间，高度在40000mm至60000mm之间，壁厚通常在14mm至30mm之间，管道的直径通常在25mm至1200mm之间, 管道的壁厚在3mm至20mm之间。因为铝镁合金材料同时还具有熔点低、导热快、熔化后流动性强等特点，所以对铝镁合金材料焊接时不能采用传统的不加衬垫的单面焊双面成型的工艺方法，必须采用双弧双面焊或者在焊缝底部预先安装焊接衬垫的单面交流氩气保护焊接工艺。

正常情况下铝镁合金材料的焊接工艺原则是：尽可能采用“双弧双面焊”，但在对小管径或封闭焊缝的焊接时，由于操作空间所限无法采用双弧双面焊，只能采用预先安装工艺垫环的工艺方法进行单面焊，而出现焊接缺陷时，通常情况下是遵循采用何种工艺焊接就采用该工艺进行返修。由于空气低温分离装置施工现场的情况十分复杂，完工后的管道焊缝经常会检测出超标缺陷，为此必须对不合格的焊缝进行返修，传统的方法是割断返修部位的管道，并在被断口的管道内壁安装垫环后进行重新焊接，由于安装垫环作业需要足够的空间，因此通常还要另外选择一个合适的位置将管道断开作为辅助接口，以便把安装上垫环的管道复位后再进行焊接，由此一小段返修焊接，即变成了几倍甚至几十倍的焊接，不仅增加了材料成本，延长了工期，同时返修焊接后的射线探伤工作量同步增加，浪费人力物力。

中国专利公开了一种铝及铝合金管道的焊接连接结构（CN201269372Y），包括两侧需要对接连接的铝及铝合金管，铝及铝合金管的对接面分别成坡口结构，两连接面之间设有间隙成非接触配合，两侧铝及铝合金管的连接端内表面分别与不锈钢衬环触接配合，衬环外表面对应于两侧铝及铝合金管的对接面之间的间隙位置配合设置凹槽，铝及铝合金管的两连接端口及衬环之间通过焊接形成密封固定连接。此种焊接方法是采用衬环对接，从而可有效防止因铝及铝合金在高温时流动性强引起的内部未焊透缺陷，但此种焊接方法同样存在需要割断返修部位的管道及增加辅助接口来安装衬环，从而导致焊接作业量增加，浪费人力物力等技术问题。

发明内容

本发明主要是提供了一种无需切断焊缝返修处的管道即可对内表面无衬垫的管道进行返修焊接，返修质量好，作业过程省时省力的铝镁合金管道焊缝返修方法，解决了现有技术中存在的铝镁合金管道焊缝返修时需要割断返修部位的管道，甚至增加辅助接口，从而导致焊接作业量增加，浪费人力物力等的技术问题。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种铝镁合金管道焊缝返修方法，包括如下顺序步骤：

1）切口清除缺陷焊缝：顺沿管道上的焊缝方向将需要返修的焊缝部位切割出一个长条形的开口，以清除缺陷焊缝；

2）衬垫制作：根据开口的大小制作一块大小合适的衬垫，衬垫的材料与管道的材料相同，并在衬垫上至少设置一对通孔，且对应于每对通孔间环穿一根绳索后形成拉环；

3）填装点固：手持拉环将衬垫自开口送入管道内，调整衬垫的位置后拉动拉环，使衬垫的外侧面抵接在开口周边的管道内壁上，再将衬垫的两端通过点焊固定在开口的两端；

4）拆除拉环：打开拉环，拉动绳索的一端后将其拆除；

5）对开口实施非熔化极交流气体保护焊并形成焊缝。

首先将需要返修的焊缝部位的缺陷清除干净，在该部位沿焊缝方向切开一个长条形的口子，然后根据开口的大小，选用与管道材料相同或相近的板材制作一个大小适当的衬垫，然后在衬垫上至少钻一对通孔，再取一根绳索，绳索的一端从衬垫上的一个通孔穿入后再从另一个通孔穿出后，绳索的两端在衬垫的外侧相搭或相连后形成一个用于拉动衬垫的拉环，手持拉环把衬垫的一端自开口送入管道内，通过拉环调整衬垫的位置，为了使焊缝能够熔合，再用力拉动衬垫并使其与管道内壁尽量贴合，之后在管道外侧将衬垫的两端点固在开口两端对应的管道上，解开拉环后再轻轻拉动绳索的一端，使绳索自两个通孔内滑出，此时就可以对开口部位进行正常的焊接作业了。采用此方法对管道局部或者点状缺陷进行返修时，无需对管道进行一处甚至多处切割、过量焊接以及焊接后的射线探伤，返修质量好，有效地减少对管道的破坏以及材料和工时的消耗。

作为优选，所述衬垫为长方形板材，衬垫的厚度为2mm至4mm，衬垫的宽度比开口的宽度大6 mm至10mm，长度与开口相等。长方形板材加工成的衬垫与长条形的开口互配，制作简单；衬垫过厚时不利于其与管道内壁贴平，衬垫过长或过宽会导致多余的部分在管道内翘起而影响空分装置的使用性能。

作为优选，所述通孔的直径为φ2mm至φ3mm，且通孔对称位于衬垫的两端。合理的通孔直径不会影响正常的返修焊接；拉动拉环时，对称分布的通孔可使衬垫的两端受力均衡，确保衬垫与管道内壁能完全贴平，为了避免拉环被点固焊的电弧烧损，通孔位置距开口端部不小于20mm。

作为优选，去除所述衬垫边沿上的尖角或毛刺。尖角或毛刺会影响空分装置的使用性能。

因此，本发明的铝镁合金管道焊缝返修方法具有下述优点：以直径711mm的管道为例，当缺陷焊缝长度小于100mm时，采用本方法进行焊缝返修时，只需在缺陷焊缝处切开一个100mm长的开口，然后对100mm的开口进行焊接及射线探伤即可；而采用传统的方法时只能在缺陷焊缝处将整个管道切断后安装垫环，为了能够把垫环安装到管道内部并复位，有时还需要切断另外一处或多处管道作为辅助接口，由此一处100mm的返修缺陷，就变成了2000mm甚至4000mm多的焊接和射线探伤工作，材料消耗也随之大量增加。本方法不仅可对环向无衬垫焊缝返修，也可以对无衬垫的纵向焊缝缺陷进行返修，甚至可以对特定的母材缺陷进行返修。

附图说明：

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式：

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：

如图1所示，本发明的一种铝镁合金管道焊缝返修方法，下面以直径为711mm的铝镁合金管道5为例，在管道5上发现一条长度为98mm的缺陷焊缝，返修过程包括如下顺序步骤：

1）切口清除缺陷焊缝：顺沿管道5上的焊缝方向将需要返修的焊缝部位切割出一个100mm长、宽度为6mm的长条形的开口1，以彻底清除98mm长的缺陷焊缝；

2）衬垫制作：根据开口1的大小制作一块大小合适的衬垫2，衬垫2是由厚度为3 mm的铝镁合金板切割而成的长方形金属板，衬垫2的长为102mm，宽为14mm，去除衬垫2边沿上的尖角或毛刺，并在衬垫2上钻两个直径为3mm通孔3，通孔3对称分布在衬垫2的两端，且通孔3距离衬垫2的端部为20mm，对应于两通孔3间环穿一根直径为1mm的不锈钢丝，不锈钢丝的两端在衬垫2的外侧面互搭后形成一个拉环4；

3）填装点固：手持拉环4，将衬垫2自开口1送入管道5内，调整衬垫2的位置后用力拉动拉环4，使衬垫2的外侧面抵接在开口1周边的管道5内壁上，再将衬垫2的两端通过点焊固定在开口1的两端；

4）拆除拉环：打开拉环4的连接处，拉动不锈钢丝的一端后将拉环4拆除；

5）对开口1实施非熔化极交流氩弧焊并形成焊缝；

6）对返修焊缝进行射线探伤。

在返修焊接过程中还需注意如下事项：

一、在清除缺陷的过程中要尽可能减少铝屑掉入管道5内，以降低对管道5造成污染；

二、衬垫2要尽可能贴紧在管道5内壁上；

三、衬垫2安装过程中要谨慎认真，避免衬垫2滑落至管道5内部；

四、选派优秀焊工上岗操作，以避免产生新的焊接缺陷。

五、从施工现场的实际考虑，对于直径小于150mm的管道5可不必采用此种方法。

如一次返修不成功，可以根据实际情况依照上述方法进行二次返修，不排除将开口1扩大的可能。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明的构思作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (5)

1.一种铝镁合金管道焊缝返修方法，其特征在于：包括如下顺序步骤：

1）切口清除缺陷焊缝：顺沿管道（5）上的焊缝方向将需要返修的焊缝部位切割出一个长条形的开口（1），以清除缺陷焊缝；

2）衬垫制作：根据开口（1）的大小制作一块大小合适的衬垫（2），衬垫（2）的材料与管道（5）的材料相同，并在衬垫（2）上至少设置一对通孔（3），且对应于每对通孔（3）间环穿一根绳索后形成拉环（4）； 

3）填装点固：手持拉环（4）将衬垫（2）自开口（1）送入管道（5）内，调整衬垫（2）的位置后拉动拉环（4），使衬垫（2）的外侧面抵接在开口（1）周边的管道（5）内壁上，再将衬垫（2）的两端通过点焊固定在开口（1）的两端；

 4）拆除拉环：打开拉环（4），拉动绳索的一端后将其拆除；

5）对开口（1）实施非熔化极交流气体保护焊并形成焊缝。

2.根据权利要求1所述的铝镁合金管道焊缝返修方法，其特征在于：所述衬垫（2）为长方形板材，衬垫（2）的厚度为2mm至4mm，衬垫（2）的宽度比开口（1）的宽度大6 mm至10mm，长度与开口（1）相等。

3.根据权利要求1或2所述的铝镁合金管道焊缝返修方法，其特征在于：所述通孔（3）的直径为φ2mm至φ3mm,且通孔（3）对称位于衬垫（2）的两端。

4.根据权利要求1或2所述的铝镁合金管道焊缝返修方法，其特征在于：去除所述衬垫（2）边沿上的尖角或毛刺。

5.根据权利要求3所述的铝镁合金管道焊缝返修方法，其特征在于：去除所述衬垫（2）边沿上的尖角或毛刺。

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