CN109048000A - 锅炉水冷壁障碍焊单面焊双面成型焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种锅炉水冷壁障碍焊单面焊双面成型焊接方法，先确定焊缝间隙距离，再根据焊丝直径设置焊枪与焊缝之间的距离；焊枪起弧加热焊丝并于坡口处形成铁水，而后移动焊枪、焊丝形成熔池，然后将熔池内的铁水从焊缝坡口的一侧移至另一侧，焊接至平焊位置息弧，完成一半焊缝的焊接；再将焊丝从另一半焊缝坡口的背面伸入，加热后于焊缝处形成的铁水沿坡口向下滑动，送入焊丝以保持焊缝处的铁水量，焊枪和焊丝沿焊接方向移动，直至焊接高度超过仰焊高度位置处息弧；最后焊枪的钨极带动熔化铁水横向移动形成焊缝，完成焊接。解决焊接过程中的挂碰现象，在大幅减少焊接过程中的焊接缺陷、提高焊接质量的同时，降低焊接成本，改善焊接效率。

Description

锅炉水冷壁障碍焊单面焊双面成型焊接方法

技术领域

本发明涉及锅炉水冷壁焊接技术领域，具体地说，涉及一种锅炉水冷壁障碍焊单面焊双面成型焊接方法。

背景技术

水冷壁是锅炉的主要受热部分，它由数排钢管组成，分布于锅炉炉膛的四周。水冷壁的内部为流动的水或蒸汽，其外部接受锅炉炉膛的火焰的热量。水冷壁主要吸收炉膛中高温燃烧产物的辐射热量，工质在其中作上升运动，受热蒸发。

现有技术下，为了提高锅炉效率，筒式锅炉逐渐发展为管式锅炉，以增加传热面积。锅水由锅筒经下降管流入下面的箱体中，由箱体分配给各管束，这些管束中的水不断吸收热能，汇集到上面的箱体中再流回锅筒内。我们把上、下的箱体称为集箱或者联箱。集箱(又称联箱)，是锅炉的重要组成部分，分为上集箱和下集箱。

在现有的锅炉水冷壁焊接技术中，锅炉水冷壁下集箱出口处的焊接工艺通常采用由下而上的焊接方法。然而，不论集箱或是水冷壁表面上均分布有大量保温钉，因而，锅炉水冷壁下集箱出口处焊缝周围也同样分布着较多数量的保温钉，这些保温钉中，距离焊缝最近的保温钉，与焊缝之间的最小间距在30毫米至50毫米之间。显然，这样近距离的间距会在焊接过程中造成障碍，通常的现象是在焊接过程中，保温钉与焊丝发生挂碰，又或者在焊接过程中对焊机人员的焊接用具形成障碍。

保温钉与焊丝发生挂碰会影响焊丝准确送至焊接坡口位置，继而影响焊接质量；另一种情况下，在焊接过程中，保温钉与焊枪发生触碰，使得焊枪加热位置失准，继而影响到焊缝坡口位置的正常熔化，同样会对焊接质量造成影响，同时，也会延缓焊接工艺。上述的这些保温钉与焊丝的挂碰，以及在焊接过程中对焊接用具形成障碍的现象，会在焊接处形成多种焊接缺陷，例如：未融合、气孔、加钨、夹渣、凹凸不平，焊接完成后需要重新对这些焊接缺陷进行定位和检修，造成了生产资源的浪费，也增加了焊接养护的成本，另外，也影响了焊接工艺的施工周期。

有鉴于此，应当对现有技术进行改进，以解决现有技术中存在的上述技术问题。

发明内容

本发明是为了解决上述技术问题而做出的，其目的是提供一种能够有效降低锅炉水冷壁焊接过程中水冷壁以及集箱表面障碍对焊接过程的影响，解决焊接过程中的挂碰现象，在大幅减少焊接过程中的焊接缺陷、提高焊接质量的同时，能够降低焊接成本，改善焊接效率的锅炉水冷壁障碍焊单面焊双面成型焊接方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种锅炉水冷壁障碍焊单面焊双面成型焊接方法，所述方法包括以下步骤：步骤S1、确定水冷壁焊缝间隙距离，选择焊缝间隙距离为最小值的多处焊缝起焊，再根据所述焊丝直径按照预设距离设置焊枪与所述焊缝之间的距离；步骤S2、焊枪从焊缝坡口一侧起弧进行打底焊，加热焊丝并于焊缝该侧的焊缝坡口处形成铁水，而后将所述焊枪、焊丝向所述焊缝坡口另一侧移动，于坡口内形成熔池，然后所述焊枪沿所述焊缝坡口做摆动，并将所述熔池内的铁水从所述焊缝坡口的一侧移至另一侧，并对该侧的焊缝坡口进行二次加热，焊接至平焊位置息弧，直至完成一半焊缝的焊接；步骤S3、将焊丝从另一半焊缝坡口的背面伸入，并置于上一层焊缝的末端，所述焊枪按照预设长度从上一层焊缝处起弧，并按照预设长度对上一层焊缝进行加热，于焊缝处形成的铁水沿坡口向下滑动，而后送入焊丝以保持焊缝处的铁水量，焊枪和焊丝沿焊接方向移动，直至焊接高度超过仰焊高度位置处息弧；步骤S4、焊枪的钨极带动熔化铁水横向移动形成焊缝，并完成焊缝盖面焊接。

优选地，在所述步骤S1中，所述预设距离可以设置成将所述焊枪与焊缝之间按照焊丝直径的固定倍数保持间距，所述固定倍数可以在1.5倍至2.0倍的范围内。

优选地，在所述步骤S2中，焊丝可以采用外填丝的方式送入焊缝，所述焊枪可以采用氩弧焊枪，所述焊枪与焊缝坡口的夹角可以在75°到85°的范围内。

进一步优选地，在所述步骤S2中，可以对焊缝的多个位置进行点焊，点焊的收缩量可以在0.3毫米至0.5毫米的范围内。

更进一步优选地，在所述步骤S2中，所述焊枪对该侧焊缝坡口进行二次加热后，铁水因重力作用下坠，并将焊缝坡口两侧熔化形成斜坡。

优选地，在所述步骤S3中，焊丝可以采用内填丝的方式送入焊缝，所述焊枪与焊缝坡口的夹角可以在75°到85°的范围内。

进一步优选地，在所述步骤S3中，预设长度可以在10毫米至15毫米的范围内。

更进一步优选地，在所述步骤S3中，可以在焊接至焊缝背面形成高度在1毫米至1.5毫米范围内的凸起时终止。

根据上面的描述和实践可知，本发明所述的锅炉水冷壁障碍焊单面焊双面成型焊接方法中，先确定焊缝间隙的距离，再根据焊丝的直径调整焊枪与焊缝之间的间隙，而后从焊缝间距最小的多个位置处分别起焊，采用氩弧焊枪置于焊缝坡口的一侧，然后采用外填丝方式及时送入焊丝，焊枪和焊丝保持同步地向焊缝坡口的另一侧移动，形成熔池后，焊丝保持不动，焊枪继续从焊缝坡口的一侧移向另一侧地做横向摆动，形成的铁水因重力作用从焊缝坡口两侧下滑并于焊缝坡口两侧形成自然斜坡，这样，可以防止焊缝接头时产生下榻缺陷，完成一半焊缝的焊接后，采用内填丝方式将焊丝从另一半焊缝坡口的背面伸入，置于上一层焊缝的末端，并按照预设长度用焊枪将上一层焊缝加热，焊接时在保证焊缝处铁水量的同时，使得焊枪和焊丝沿焊接方向同步移动，焊接直至焊接高度超过仰焊高度位置后息弧，而后进行盖面焊接。综上所述，本发明所述的锅炉水冷壁障碍焊单面焊双面成型焊接方法，可以解决现有技术中，诸如保温钉的焊接障碍对焊接过程造成影响的技术问题，仰焊时采用外填丝，向下焊接时采用内填丝，一方面防止焊接接头处产生的下榻缺陷，减少焊接收缩变形，避免焊缝背面成型后出现内凹现象，另一方面可以解决焊接过程中的挂碰现象，在大幅减少焊接过程中的焊接缺陷、提高焊接质量的同时，能够降低焊接成本，改善焊接效率。

附图说明

图1为流程图，示出了本发明的一个实施例中所述的锅炉水冷壁障碍焊单面焊双面成型焊接方法的流程；

图2为示意图，示出了图1所示的锅炉水冷壁障碍焊单面焊双面成型焊接方法中步骤S2中的焊接坡口的结构；

图3为示意图，示出了图1所示的锅炉水冷壁障碍焊单面焊双面成型焊接方法中步骤S3中的焊接坡口的结构。

具体实施方式

下面将参考附图来描述本发明所述的锅炉水冷壁障碍焊单面焊双面成型焊接方法的实施例。本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。此外，在本说明书中，附图未按比例画出，并且相同的附图标记表示相同的部分。

图1为流程图，示出了本发明的一个实施例中所述的锅炉水冷壁障碍焊单面焊双面成型焊接方法的流程。如图1所示，在本发明的该实施例中所述的锅炉水冷壁障碍焊单面焊双面成型焊接方法包括以下步骤：步骤S1、确定水冷壁焊缝间隙距离，选择焊缝间隙距离为最小值的多处焊缝起焊，再根据所述焊丝直径按照预设距离设置焊枪与所述焊缝之间的距离；步骤S2、焊枪从焊缝坡口一侧起弧进行打底焊，加热焊丝并于焊缝该侧的焊缝坡口处形成铁水，而后将所述焊枪、焊丝向所述焊缝坡口另一侧移动，于坡口内形成熔池，然后所述焊枪沿所述焊缝坡口做摆动，并将所述熔池内的铁水从所述焊缝坡口的一侧移至另一侧，并对该侧的焊缝坡口进行二次加热，焊接至平焊位置息弧，直至完成一半焊缝的焊接；步骤S3、将焊丝从另一半焊缝坡口的背面伸入，并置于上一层焊缝的末端，所述焊枪按照预设长度从上一层焊缝处起弧，并按照预设长度对上一层焊缝进行加热，于焊缝处形成的铁水沿坡口向下滑动，而后送入焊丝以保持焊缝处的铁水量，焊枪和焊丝沿焊接方向移动，直至焊接高度超过仰焊高度位置处息弧；步骤S4、焊枪的钨极带动熔化铁水横向移动形成焊缝，并完成焊缝盖面焊接。

具体地说，在本发明的该实施例中，坡口角度为60°，采用氩弧焊枪。根据焊丝的直径，使得焊枪与焊缝坡口之间的距离为焊丝直径的固定倍数，固定倍数在1.5倍到2倍的范围内，同时，焊枪与坡口的角度在75°到85°的范围内，在本发明的该实施例中，焊枪与焊缝坡口之间的距离保持为焊丝直径的1.5倍，焊枪与坡口的角度始终保持在80°。

测量水冷壁整排焊缝的焊缝间隙长度，并且从中选择焊缝间隙最小的几处按照焊缝间隙由小至大的顺序依次焊接。在本发明的其他实施例中，可以使得多个焊接人员从上述的多个位置处进行同步焊接，以进一步提高焊接效率。对多道焊口进行点焊，点焊时产生的焊接收缩量在0.3毫米至0.5毫米的范围内。

图2为示意图，示出了图1所示的锅炉水冷壁障碍焊单面焊双面成型焊接方法中步骤S2中的焊接坡口的结构。如图2所示，采用外填丝仰焊的方式对一半焊口进行焊接。焊枪1设置于焊缝坡口2的一侧，起弧后焊丝3同步送入焊缝坡口2内，焊枪1加热焊丝3后形成铁水，然后，保持焊枪1和焊丝3以及铁水同向移动至焊缝坡口2的另一侧。而后，可以保持焊丝3位置固定，焊枪1继续沿焊缝坡口2从其一侧移向另一侧地横向摆动，从而带动铁水溶液从焊缝坡口2的两侧之间来回移动，并将坡口熔化，且铁水在该过程中受重力影响从焊缝坡口2向下滑动，于焊缝坡口2位置形成自然斜坡，这样，可以有效地防止焊接接头时产生下榻缺陷。按照上述过程焊接至平焊位置处息弧，直至完成一半焊缝坡口2的焊接。

接着对另一半焊缝坡口2进行焊接。图3为示意图，示出了图1所示的锅炉水冷壁障碍焊单面焊双面成型焊接方法中步骤S3中的焊接坡口的结构。如图3所示，将焊丝3从焊缝坡口2的背面伸入，并置于上一层焊缝的末端，焊枪1按照预设长度从上一层焊缝处起弧，并将上一层焊缝末端的5毫米至10毫米的长度重新加热，则在焊缝处形成铁水，铁水沿坡口向下滑动。熔化上一层焊缝底部时，焊丝3停止送入，以使得上一层焊缝熔化的铁水可以随着焊枪1横向摆动速度下滑至焊缝坡口2的两侧，当焊缝坡口2处的铁水量降低时，送入焊丝3，以保证焊缝坡口2处的铁水量，以避免铁水量过多时其出现下趟的情况。焊接直至焊接形成超过仰焊高度位置1毫米至1.5毫米的凸起时息弧。最后，焊枪的钨极带动熔化铁水横向移动形成焊缝，并完成焊缝盖面焊接。

根据上面的描述和实践可知，本发明所述的锅炉水冷壁障碍焊单面焊双面成型焊接方法中，先确定焊缝间隙的距离，再根据焊丝的直径调整焊枪与焊缝之间的间隙，而后从焊缝间距最小的多个位置处分别起焊，采用氩弧焊枪置于焊缝坡口的一侧，然后采用外填丝方式及时送入焊丝，焊枪和焊丝保持同步地向焊缝坡口的另一侧移动，形成熔池后，焊丝保持不动，焊枪继续从焊缝坡口的一侧移向另一侧地做横向摆动，形成的铁水因重力作用从焊缝坡口两侧下滑并于焊缝坡口两侧形成自然斜坡，这样，可以防止焊缝接头时产生下榻缺陷，完成一半焊缝的焊接后，采用内填丝方式将焊丝从另一半焊缝坡口的背面伸入，置于上一层焊缝的末端，并按照预设长度用焊枪将上一层焊缝加热，焊接时在保证焊缝处铁水量的同时，使得焊枪和焊丝沿焊接方向同步移动，焊接直至焊接高度超过仰焊高度位置后息弧，而后进行盖面焊接。综上所述，本发明所述的锅炉水冷壁障碍焊单面焊双面成型焊接方法，可以解决现有技术中，诸如保温钉的焊接障碍对焊接过程造成影响的技术问题，仰焊时采用外填丝，向下焊接时采用内填丝，一方面防止焊接接头处产生的下榻缺陷，减少焊接收缩变形，避免焊缝背面成型后出现内凹现象，另一方面可以解决焊接过程中的挂碰现象，在大幅减少焊接过程中的焊接缺陷、提高焊接质量的同时，能够降低焊接成本，改善焊接效率。

如上参照附图以示例的方式描述了根据本发明所述的锅炉水冷壁障碍焊单面焊双面成型焊接方法。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的锅炉水冷壁障碍焊单面焊双面成型焊接方法，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。

Claims (8)

1.一种锅炉水冷壁障碍焊单面焊双面成型焊接方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤S1、确定水冷壁焊缝间隙距离，选择焊缝间隙距离为最小值的多处焊缝起焊，再根据所述焊丝直径按照预设距离设置焊枪与所述焊缝之间的距离；

步骤S2、焊枪从焊缝坡口一侧起弧进行打底焊，加热焊丝并于焊缝该侧的焊缝坡口处形成铁水，而后将所述焊枪、焊丝向所述焊缝坡口另一侧移动，于坡口内形成熔池，然后所述焊枪沿所述焊缝坡口做摆动，并将所述熔池内的铁水从所述焊缝坡口的一侧移至另一侧，并对该侧的焊缝坡口进行二次加热，焊接至平焊位置息弧，直至完成一半焊缝的焊接；

步骤S3、将焊丝从另一半焊缝坡口的背面伸入，并置于上一层焊缝的末端，所述焊枪按照预设长度从上一层焊缝处起弧，并按照预设长度对上一层焊缝进行加热，于焊缝处形成的铁水沿坡口向下滑动，而后送入焊丝以保持焊缝处的铁水量，焊枪和焊丝沿焊接方向移动，直至焊接高度超过仰焊高度位置处息弧；

步骤S4、焊枪的钨极带动熔化铁水横向移动形成焊缝，并完成焊缝盖面焊接。

2.如权利要求1所述的锅炉水冷壁障碍焊单面焊双面成型焊接方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述预设距离设置成将所述焊枪与焊缝之间按照焊丝直径的固定倍数保持间距，所述固定倍数在1.5倍至2.0倍的范围内。

3.如权利要求1所述的锅炉水冷壁障碍焊单面焊双面成型焊接方法，其特征在于，在所述步骤S2中，焊丝采用外填丝的方式送入焊缝，所述焊枪采用氩弧焊枪，所述焊枪与焊缝坡口的夹角在75°到85°的范围内。

4.如权利要求3所述的锅炉水冷壁障碍焊单面焊双面成型焊接方法，其特征在于，在所述步骤S2中，对焊缝的多个位置进行点焊，点焊的收缩量在0.3毫米至0.5毫米的范围内。

5.如权利要求4所述的锅炉水冷壁障碍焊单面焊双面成型焊接方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述焊枪对该侧焊缝坡口进行二次加热后，铁水因重力作用下坠，并将焊缝坡口两侧熔化形成斜坡。

6.如权利要求1所述的锅炉水冷壁障碍焊单面焊双面成型焊接方法，其特征在于，在所述步骤S3中，焊丝采用内填丝的方式送入焊缝，所述焊枪与焊缝坡口的夹角在75°到85°的范围内。

7.如权利要求6所述的锅炉水冷壁障碍焊单面焊双面成型焊接方法，其特征在于，在所述步骤S3中，预设长度在10毫米至15毫米的范围内。

8.如权利要求7所述的锅炉水冷壁障碍焊单面焊双面成型焊接方法，其特征在于，在所述步骤S3中，焊接至焊缝背面形成高度在1毫米至1.5毫米范围内的凸起时终止。