CN103231224B - 直管管坯内壁堆焊后成型90°弯管的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于大型压力容器的直管管坯内壁堆焊后成型90°弯管的方法，可缩短生产制造周期，并能有效保证堆焊层质量。该直管管坯内壁堆焊后成型90°弯管的方法，包括：a、选取直管管坯；b、采用自动堆焊机在直管管坯内壁堆焊过渡层，所述过渡层采用钨极氩弧焊进行堆焊；c、采用自动堆焊机在过渡层表面堆焊耐蚀层，所述耐蚀层采用钨极氩弧焊进行堆焊；d、炉内加热直管管坯，取出加热后的直管管坯，到压机上利用模具压制成型为90°弯管；e、将成型后的90°弯管进行热处理，所述热处理方法为正火加回火。其一，可有效缩短制造周期；其二，可防止过渡层与管壁之间，以及耐蚀层与过渡层之间出现剥离；其三，可保证堆焊层质量。

Description

直管管坯内壁堆焊后成型90°弯管的方法
技术领域
本发明涉及一种弯管成型方法，具体涉及一种用于大型压力容器的直管管坯内壁堆焊后成型90°弯管的方法。
背景技术
目前，内壁堆焊弯管是加氢反应器及热高分反应器等临氢设备上的重要部件，该类弯管内壁通常堆焊309L+347材料，在国内以及国外同行业中传统的制造工艺一般为：锻件加工→弯管煨制→正火+回火→分段（一般分3～4段）→分别手工堆焊各段弯管的内壁过渡层与耐蚀层→校口→分别加工坡口→递退法焊接基层两道环缝→探伤→手工堆焊（如图1所示）。
按以上方法制造的90°弯管，其坡口加工、内壁堆焊、环缝装焊、探伤检测等工序较多，制造过程时间较长，生产效率较低，严重影响加氢产品的制造周期。弯管中间两条环缝的组焊、探伤，较大幅度地增加了制造成本，且补堆时受空间位置限制，造成堆焊质量不易保证，更增加产品质量风险。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可缩短生产制造周期，并能有效保证堆焊层质量的直管管坯内壁堆焊后成型90°弯管的方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：直管管坯内壁堆焊后成型90°弯管的方法，其特征在于包括以下步骤：
a、选取直管管坯；
b、采用自动堆焊机在直管管坯内壁堆焊过渡层，所述过渡层采用钨极氩弧焊进行堆焊；
c、采用自动堆焊机在过渡层表面堆焊耐蚀层，所述耐蚀层采用钨极氩弧焊进行堆焊；
d、炉内加热直管管坯，取出加热后的直管管坯，到压机上利用模具压制成型为90°弯管；
e、将成型后的90°弯管进行热处理，所述热处理方法为正火加回火。
进一步的是，在步骤d中，直管管坯在炉内的温度为t1，990℃≤t1≤1010℃，上压机利用模具压制过程中，所述管坯终压温度为t2，t2≥800℃。
本发明的有益效果是：其一，可有效缩短90°弯管的制造周期；其二，由于过渡层与耐蚀层采用钨极氩弧焊进行堆焊，其可以很好防止过渡层与管壁之间，以及耐蚀层与过渡层之间出现剥离；其三，由于先在直管管坯中堆焊过渡层与耐蚀层后再成型为90°弯管，其相对于在90°弯管成型后再在90°弯管内壁堆焊过渡层与耐蚀层而言，可避免弯管成型过程中各个部分的弯曲曲率不一致而造成的堆焊层厚度不合理以及堆焊搭接质量风险，尤其适合在90°弯管的生产制作中推广应用。
附图说明
图1为现有技术中90°弯管的结构示意图；
图2为本发明生产的90°弯管的结构示意图。
图中标记为：环缝1、过渡层2、耐蚀层3。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图2所示，本发明的直管管坯内壁堆焊后成型90°弯管的方法，其特征在于包括以下步骤：
a、选取直管管坯；
b、采用自动堆焊机在直管管坯内壁堆焊过渡层，所述过渡层采用钨极氩弧焊进行堆焊；
c、采用自动堆焊机在过渡层表面堆焊耐蚀层，所述耐蚀层采用钨极氩弧焊进行堆焊；
d、炉内加热直管管坯，取出加热后的直管管坯，到压机上利用模具压制成型为90°弯管；
e、将成型后的90°弯管进行热处理，所述热处理方法为正火加回火。
在上述a、b、c、d、e五个步骤中，由于在步骤b中的过渡层与步骤c中的耐蚀层采用钨极氩弧焊进行堆焊，其可以很好防止过渡层与管壁之间，以及耐蚀层与过渡层之间出现剥离，其原因是钨极氩弧焊的电弧是在氩气中进行燃烧，氩气具有极好的保护作用，能有效的隔绝周围空气，它本身既不与金属起化学反应，也不溶于金属，使得焊接过程中的冶金反应简单易控制，并能获得较高质量的焊缝。其相对于其它焊接方法而言，在过渡层与管壁之间的结合面处，以及耐蚀层与过渡层之间的结合面处能形成更紧密的结合，能有效阻止氢渗入到过渡层与管壁之间的结合面处以及渗入耐蚀层与过渡层之间的结合面处，从而可防止过渡层与管壁之间，以及耐蚀层与过渡层之间出现氢剥离现象。另外，由于先在直管管坯中堆焊过渡层与耐蚀层后再成型为90°弯管，其相对于在90°弯管成型后再在90°弯管内壁堆焊过渡层与耐蚀层而言，可避免弯管成型过程中各个部分的弯曲曲率不一致而造成的堆焊层厚度不合理以及堆焊质量风险，其原因在于：将直管管坯加热成型为90°弯管后，弯管各个部位直径具有不一致性，当自动堆焊机在弯管内进行堆焊时，必然造成有的地方堆焊较薄，有的地方堆焊较厚，从而形成堆焊层厚度质量缺陷；另外，在弯管内壁堆焊时，还可能造成自动对焊机在曲率变化较大的地方出现停止作业，需要重新起弧进行堆焊，这样就形成了堆焊层的搭接现象，容易造成堆焊质量不合格。但先在直管管坯内壁堆焊过渡层与耐蚀层后（过渡层与耐蚀层统称为堆焊层），就不会存在堆焊层厚度不一致的质量缺陷，也不会出现堆焊搭接现象，可大大提高产品的质量。另外，在采用上述a、b、c、d、e五个步骤成型为90°弯管后，可减少环缝焊接等工序，能大大提高90°弯管的生产效率。
在上述实施方式的步骤d中，加热温度的设定满足直管管坯在模具上弯曲成型即可，但为了提高90°弯管的基层材料性能（基层材料即除去过渡层与耐蚀层外的管壁部分），作为优选的方式，在步骤d中，直管管坯在炉内的温度为t1，990℃≤t1≤1010℃，上压机利用模具压制过程中，所述管坯终压温度为t2，t2≥800℃。直管管坯在炉内温度t1低于990℃，将导致直管管坯在压机的模具上压制时，由于热量的消耗，压制终压温度将小于800℃，而t1大于1010℃，将导致压制成型并经性能热处理后，90°弯管的力学性能达不到要求；另外，上模具的终压温度控制在t2≥800℃，其目的是为了防止压制成型过程中压制不动或强行压制致使有些部位产生微小裂纹。可通过下表得到90°弯管的基层材料性能对比：
上述表中力学性能指标需达到的范围值如下：

Claims (1)

1.直管管坯内壁堆焊后成型90°弯管的方法，其特征在于包括以下步骤：
a、选取直管管坯；
b、采用自动堆焊机在直管管坯内壁堆焊过渡层，所述过渡层采用钨极氩弧焊进行堆焊；
c、采用自动堆焊机在过渡层表面堆焊耐蚀层，所述耐蚀层采用钨极氩弧焊进行堆焊；
d、炉内加热直管管坯，取出加热后的直管管坯，到压机上利用模具压制成型为90°弯管，直管管坯在炉内的温度为t1，990℃≤t1≤1010℃，上压机利用模具压制过程中，所述管坯终压温度为t2，800℃≤t2≤820℃；
e、将成型后的90°弯管进行热处理，所述热处理方法为正火加回火。
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