CN106312251A - 一种法兰的堆焊焊接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种法兰的堆焊焊接方法，包括：（1）焊前准备；（2）预热保温；（3）堆焊：对第一次保温后的法兰工件进行堆焊，使焊条在法兰工件上形成堆焊层，在堆焊时保证法兰工件的温度为240～260℃；堆焊的工艺参数为：过渡层，电源正接，焊接电流强度为120～130A，焊接电压强度为26～28V，焊接速度为130～150mm/min；盖面层，电源正接，焊接电流强度为150～160A，焊接电压强度为26～28V，焊接速度为160～180mm/min；（4）焊后检查；（5）热处理保温；（6）冷却得到。本发明工序合理，各参数搭配合理协调，能够有效地提高产品质量和合格率，同时，还能有效延长产品的使用寿命。

Description

一种法兰的堆焊焊接方法
技术领域
本发明涉及机械技术领域，具体是一种法兰的堆焊焊接方法。
背景技术
法兰（Flange），又叫法兰凸缘盘或突缘。法兰是轴与轴之间相互连接的零件，用于管端之间的连接；也有用在设备进出口上的法兰，用于两个设备之间的连接，如减速机法兰。法兰连接或法兰接头，是指由法兰、垫片及螺栓三者相互连接作为一组组合密封结构的可拆连接。管道法兰系指管道装置中配管用的法兰，用在设备上系指设备的进出口法兰。法兰上有孔眼，螺栓使两法兰紧连。法兰间用衬垫密封。法兰分螺纹连接（丝扣连接）法兰、焊接法兰和卡夹法兰。法兰都是成对使用的，低压管道可以使用丝接法兰，四公斤以上压力的使用焊接法兰。两片法兰盘之间加上密封垫，然后用螺栓紧固。不同压力的法兰厚度不同，它们使用的螺栓也不同。水泵和阀门，在和管道连接时，这些器材设备的局部，也制成相对应的法兰形状，也称为法兰连接。凡是在两个平面周边使用螺栓连接同时封闭的连接零件，一般都称为“法兰”，如通风管道的连接，这一类零件可以称为“法兰类零件”。但是这种连接只是一个设备的局部，如法兰和水泵的连接，就不好把水泵叫“法兰类零件”。比较小型的如阀门等，可以叫“法兰类零件”。
现有的法兰堆焊工艺存在工艺不合理、各参数不协调的问题，使得堆焊法兰的焊接质量偏低、成品率不高，尤其堆焊后的堆焊层与法兰本身的硬度之间存在的不匹配大大限制了法兰的正常使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高成品率的法兰的堆焊焊接方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种法兰的堆焊焊接方法，包括以下步骤：
（1）焊前准备：将待堆焊的法兰表面车平，厚度留8mm余量；堆焊部位及两侧50mm范围内的油污、铁锈彻底清干净；过渡层采用直径为4.0mm的A302焊条，盖面层采用直径为5.0mm的A002焊条，焊前将该两种焊条置于180℃温度下烘烤1.5h，施焊时随用随取；
（2）预热保温：对法兰工件进行预热，预热温度为360～380℃，当法兰工件达到预热温度以后进行第一次保温；
（3）堆焊：对第一次保温后的法兰工件进行堆焊，使焊条在法兰工件上形成堆焊层，在堆焊时保证法兰工件的温度为240～260℃；堆焊的工艺参数为：过渡层，电源正接，焊接电流强度为120～130A，焊接电压强度为26～28V，焊接速度为130～150mm/min；盖面层，电源正接，焊接电流强度为150～160A，焊接电压强度为26～28V，焊接速度为160～180mm/min；
（4）焊后检查：按照焊缝成形良好，平整均匀，不得有气孔、夹渣、凹坑及未溶合缺陷，焊缝着色检查无气孔、裂纹，并应符合JB/T4730.5-2005标准的I级要求，筛选出堆焊合格的法兰工件；
（5）热处理保温：对堆焊合格的法兰工件进行热处理，以1℃/min的速度升温至640～660℃后进行第二次保温；
（6）冷却得到堆焊法兰工件。
作为本发明进一步的方案：当法兰工件的厚度≤50mm时，第一次保温的时间为0.5h。
作为本发明进一步的方案：当法兰工件的厚度＞50mm时，以50mm为基础厚度，法兰工件的厚度每增加50mm，第一次保温的时间就延长0.5h。
作为本发明进一步的方案：当法兰工件的厚度≤50mm时，若堆焊层的厚度≤5mm，第二次保温的时间为1h，若堆焊层的厚度＞5mm，以5mm为基础厚度，堆焊层的厚度每增加5mm，第二次保温的时间就延长0.5h。
作为本发明进一步的方案：当法兰工件的厚度＞50mm时，以50mm为基础厚度，法兰工件的厚度每增加50mm，第二次保温的时间延长0.5h。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明工序合理，各参数搭配合理协调，通过对法兰工件采用预热，能够降低焊缝处的冷却速度，使焊后的法兰工件能够缓慢的冷却，减小焊缝及热效应区的淬硬程度，提高焊接接头的抗裂性，防止产品产生焊接裂纹，特别是冷裂纹，同时预热能够抑制堆焊层硬度的增加，将堆焊层的硬度控制在与法兰工件的硬度相当的范围内，使得获得的产品能够具有较长的使用寿命。
本发明方法能够有效地提高产品质量和合格率，同时，还能有效延长产品的使用寿命。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明实施例中，一种法兰的堆焊焊接方法，包括以下步骤：
（1）焊前准备：将待堆焊的法兰表面车平，厚度留8mm余量；堆焊部位及两侧50mm范围内的油污、铁锈彻底清干净；过渡层采用直径为4.0mm的A302焊条，盖面层采用直径为5.0mm的A002焊条，焊前将该两种焊条置于180℃温度下烘烤1.5h，施焊时随用随取；
（2）预热保温：对法兰工件进行预热，预热温度为360℃，当法兰工件达到预热温度以后进行第一次保温；当法兰工件的厚度≤50mm时，第一次保温的时间为0.5h；当法兰工件的厚度＞50mm时，以50mm为基础厚度，法兰工件的厚度每增加50mm，第一次保温的时间就延长0.5h；
（3）堆焊：对第一次保温后的法兰工件进行堆焊，使焊条在法兰工件上形成堆焊层，在堆焊时保证法兰工件的温度为240℃；堆焊的工艺参数为：过渡层，电源正接，焊接电流强度为120A，焊接电压强度为28V，焊接速度为150mm/min；盖面层，电源正接，焊接电流强度为150A，焊接电压强度为28V，焊接速度为180mm/min；
（4）焊后检查：按照焊缝成形良好，平整均匀，不得有气孔、夹渣、凹坑及未溶合缺陷，焊缝着色检查无气孔、裂纹，并应符合JB/T4730.5-2005标准的I级要求，筛选出堆焊合格的法兰工件；
（5）热处理保温：对堆焊合格的法兰工件进行热处理，以1℃/min的速度升温至640℃后进行第二次保温；当法兰工件的厚度≤50mm时，若堆焊层的厚度≤5mm，第二次保温的时间为1h，若堆焊层的厚度＞5mm，以5mm为基础厚度，堆焊层的厚度每增加5mm，第二次保温的时间就延长0.5h；当法兰工件的厚度＞50mm时，以50mm为基础厚度，法兰工件的厚度每增加50mm，第二次保温的时间延长0.5h；
（6）冷却得到堆焊法兰工件。
实施例2
本发明实施例中，一种法兰的堆焊焊接方法，包括以下步骤：
（1）焊前准备：将待堆焊的法兰表面车平，厚度留8mm余量；堆焊部位及两侧50mm范围内的油污、铁锈彻底清干净；过渡层采用直径为4.0mm的A302焊条，盖面层采用直径为5.0mm的A002焊条，焊前将该两种焊条置于180℃温度下烘烤1.5h，施焊时随用随取；
（2）预热保温：对法兰工件进行预热，预热温度为380℃，当法兰工件达到预热温度以后进行第一次保温；当法兰工件的厚度≤50mm时，第一次保温的时间为0.5h；当法兰工件的厚度＞50mm时，以50mm为基础厚度，法兰工件的厚度每增加50mm，第一次保温的时间就延长0.5h；
（3）堆焊：对第一次保温后的法兰工件进行堆焊，使焊条在法兰工件上形成堆焊层，在堆焊时保证法兰工件的温度为260℃；堆焊的工艺参数为：过渡层，电源正接，焊接电流强度为130A，焊接电压强度为26V，焊接速度为130mm/min；盖面层，电源正接，焊接电流强度为160A，焊接电压强度为26V，焊接速度为160mm/min；
（4）焊后检查：按照焊缝成形良好，平整均匀，不得有气孔、夹渣、凹坑及未溶合缺陷，焊缝着色检查无气孔、裂纹，并应符合JB/T4730.5-2005标准的I级要求，筛选出堆焊合格的法兰工件；
（5）热处理保温：对堆焊合格的法兰工件进行热处理，以1℃/min的速度升温至660℃后进行第二次保温；当法兰工件的厚度≤50mm时，若堆焊层的厚度≤5mm，第二次保温的时间为1h，若堆焊层的厚度＞5mm，以5mm为基础厚度，堆焊层的厚度每增加5mm，第二次保温的时间就延长0.5h；当法兰工件的厚度＞50mm时，以50mm为基础厚度，法兰工件的厚度每增加50mm，第二次保温的时间延长0.5h；
（6）冷却得到堆焊法兰工件。
实施例3
本发明实施例中，一种法兰的堆焊焊接方法，包括以下步骤：
（1）焊前准备：将待堆焊的法兰表面车平，厚度留8mm余量；堆焊部位及两侧50mm范围内的油污、铁锈彻底清干净；过渡层采用直径为4.0mm的A302焊条，盖面层采用直径为5.0mm的A002焊条，焊前将该两种焊条置于180℃温度下烘烤1.5h，施焊时随用随取；
（2）预热保温：对法兰工件进行预热，预热温度为370℃，当法兰工件达到预热温度以后进行第一次保温；当法兰工件的厚度≤50mm时，第一次保温的时间为0.5h；当法兰工件的厚度＞50mm时，以50mm为基础厚度，法兰工件的厚度每增加50mm，第一次保温的时间就延长0.5h；
（3）堆焊：对第一次保温后的法兰工件进行堆焊，使焊条在法兰工件上形成堆焊层，在堆焊时保证法兰工件的温度为250℃；堆焊的工艺参数为：过渡层，电源正接，焊接电流强度为125A，焊接电压强度为27V，焊接速度为140mm/min；盖面层，电源正接，焊接电流强度为155A，焊接电压强度为27V，焊接速度为170mm/min；
（4）焊后检查：按照焊缝成形良好，平整均匀，不得有气孔、夹渣、凹坑及未溶合缺陷，焊缝着色检查无气孔、裂纹，并应符合JB/T4730.5-2005标准的I级要求，筛选出堆焊合格的法兰工件；
（5）热处理保温：对堆焊合格的法兰工件进行热处理，以1℃/min的速度升温至650℃后进行第二次保温；当法兰工件的厚度≤50mm时，若堆焊层的厚度≤5mm，第二次保温的时间为1h，若堆焊层的厚度＞5mm，以5mm为基础厚度，堆焊层的厚度每增加5mm，第二次保温的时间就延长0.5h；当法兰工件的厚度＞50mm时，以50mm为基础厚度，法兰工件的厚度每增加50mm，第二次保温的时间延长0.5h；
（6）冷却得到堆焊法兰工件。
本发明工序合理，各参数搭配合理协调，能够有效地提高产品质量和合格率，同时，还能有效延长产品的使用寿命。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种法兰的堆焊焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）焊前准备：将待堆焊的法兰表面车平，厚度留8mm余量；堆焊部位及两侧50mm范围内的油污、铁锈彻底清干净；过渡层采用直径为4.0mm的A302焊条，盖面层采用直径为5.0mm的A002焊条，焊前将该两种焊条置于180℃温度下烘烤1.5h，施焊时随用随取；
（2）预热保温：对法兰工件进行预热，预热温度为360～380℃，当法兰工件达到预热温度以后进行第一次保温；
（3）堆焊：对第一次保温后的法兰工件进行堆焊，使焊条在法兰工件上形成堆焊层，在堆焊时保证法兰工件的温度为240～260℃；堆焊的工艺参数为：过渡层，电源正接，焊接电流强度为120～130A，焊接电压强度为26～28V，焊接速度为130～150mm/min；盖面层，电源正接，焊接电流强度为150～160A，焊接电压强度为26～28V，焊接速度为160～180mm/min；
（4）焊后检查：按照焊缝成形良好，平整均匀，不得有气孔、夹渣、凹坑及未溶合缺陷，焊缝着色检查无气孔、裂纹，并应符合JB/T4730.5-2005标准的I级要求，筛选出堆焊合格的法兰工件；
（5）热处理保温：对堆焊合格的法兰工件进行热处理，以1℃/min的速度升温至640～660℃后进行第二次保温；
（6）冷却得到堆焊法兰工件。
2.根据权利要求1所述的法兰的堆焊焊接方法，其特征在于，当法兰工件的厚度≤50mm时，第一次保温的时间为0.5h。
3.根据权利要求2所述的法兰的堆焊焊接方法，其特征在于，当法兰工件的厚度＞50mm时，以50mm为基础厚度，法兰工件的厚度每增加50mm，第一次保温的时间就延长0.5h。
4.根据权利要求1所述的法兰的堆焊焊接方法，其特征在于，当法兰工件的厚度≤50mm时，若堆焊层的厚度≤5mm，第二次保温的时间为1h，若堆焊层的厚度＞5mm，以5mm为基础厚度，堆焊层的厚度每增加5mm，第二次保温的时间就延长0.5h。
5.根据权利要求4所述的法兰的堆焊焊接方法，其特征在于，当法兰工件的厚度＞50mm时，以50mm为基础厚度，法兰工件的厚度每增加50mm，第二次保温的时间延长0.5h。
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Application publication date: 20170111

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