CN109531043A - 一种针对密封结构贯穿性裂纹的补焊方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种针对密封结构贯穿性裂纹的补焊方法，该补焊方法如下：a）清除裂纹；b）焊接坡口处理；c）改制焊接垫板；d）制作垫板组件；e）安装焊接垫板；f）工件预热；g）工件补焊。本发明实现了将焊接垫板顺利穿过狭小根部间隙的焊接坡口，准确的放置在结构内壁，即焊接坡口的背部，对于弯曲异形的裂纹同样适用，该工艺避免了在密闭结构中额外增加工艺孔，实现质量稳定的垫板焊接补焊，同时大幅降低补焊变形与残余应力，并且解决了部分密封结构不能补焊修复的难题。

Description

一种针对密封结构贯穿性裂纹的补焊方法
技术领域
本发明专利属于修复技术领域，特别适用于矿用密封结构的补焊修复。
背景技术
矿用挖掘机、矿用卡车等设备，用于大型露天矿的矿石、煤炭和尾矿等物料的相关采、运作业,工作环境恶劣、复杂，同时需要不分昼夜的连续作业，对结构件的稳定性要求非常高；为了达到减重、同时保证强度的目的，关键结构件多数采用密封的箱体结构。然而，密封结构一旦出现贯穿裂纹，焊补修复的难度高、作业量大，并且焊后残余应力与焊接变形都很严重，焊缝质量无法保证，修复后的结构件容易再次失效。同时我公司矿用设备多数出口国外，在偏远的异国矿山上使用，相关的补焊修复条件非常恶劣，常用的补焊修复作业完全无法实施，或需要非常漫长的时间；并且，将设备拉回国内，返厂修复也基本不可能。因此，亟需一种能够实现密封结构贯穿裂纹的快速、高可靠性的修复方法。
发明内容
本发明提供一种针对密封结构贯穿性裂纹的补焊方法，用以解决现有技术中存在的不足。
本发明按以下技术方案实现：
一种针对密封结构贯穿性裂纹的补焊方法，该补焊方法如下：
a）清除裂纹：去除裂纹缺陷，并进行着色探伤确认，保证裂纹全部清除；
b）焊接坡口处理：将去除裂纹后的待补焊位置进行打磨，直至打磨成预定尺寸的焊接坡口；
c）改制焊接垫板：根据裂纹形状与长度，准备相适配的焊接垫板，并在焊接垫板的两端各钻出通孔；
d）制作垫板组件：用长条细物从改制焊接垫板的一侧通孔穿入再后从另一侧通孔穿出；
e）安装焊接垫板：将制作的垫板组件安装在焊接坡口的背面，形成带垫板的焊接坡口；
f）工件预热：对待补焊的工件进行预热处理，去除杂质；
g）工件补焊：完成带垫板焊接坡口的焊接，焊缝焊后磨平。
进一步，在步骤b中，焊接坡口为35°-45°的V型坡口，且焊接坡口根部间隙不小于焊接垫板厚度。
进一步，在步骤c中，通孔数量为两个，两个通孔相对称的布置在焊接垫板两端，且两个通孔连线与焊接垫板中心线重合。
进一步，在步骤d中，所述长条细物为铁丝。
进一步，步骤e的具体方法为：首先将垫板组件垂直于密闭结构表面，通过焊接坡口根部间隙，塞入结构内部；通过拉紧露在外部的长条细物两端，使焊接垫板紧贴在焊接坡口的背面，随后将焊接垫板铆焊固定；最后拉紧长条细物一端，将长条细物从垫板组件中取出；
进一步，对于弯曲裂纹打磨出的非直线焊接坡口，通过制作多个较短的垫板组件进行配合使用。
进一步，在步骤f中，杂质包括油污、水汽。
进一步，步骤g的具体方法为：打底焊缝采用TIG焊焊接工艺完成，填充、盖面焊接采用气体保护焊接。
进一步，盖面焊缝与母材接触的焊趾位置，使用TIG焊接工艺进行覆盖焊接；焊缝焊后磨平。
本发明有益效果：
本发明使用一种针对密封结构贯穿性裂纹的补焊方法，实现了将焊接垫板顺利穿过狭小根部间隙的焊接坡口，准确的放置在结构内壁，即焊接坡口的背部，对于弯曲异形的裂纹同样适用，该工艺避免了在密闭结构中额外增加工艺孔，实现质量稳定的垫板焊接补焊，同时大幅降低补焊变形与残余应力，并且解决了部分密封结构不能补焊修复的难题；后续结合TIG焊接与气体保护焊接，进一步实现补焊焊缝的高质量焊接。通过本方法，可以实现密封结构贯穿裂纹的快速、高可靠性的修复，更使部分严重缺陷的修复成为可能，达到了挽救整体结构，并保证修复后结构件可靠性的目的。
附图说明
图1为本发明的垫板组件使用方法示意图Ⅰ；
图2为本发明的垫板组件使用方法示意图Ⅱ；
图3为本发明的垫板组件结构示意图。
附图标记：1-铁丝，2-焊接垫板，3-焊接坡口。
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。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。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
如图1、图2、图3所示，一种针对密封结构贯穿性裂纹的补焊方法，该补焊方法如下：
a）清除裂纹：去除裂纹缺陷，并进行着色探伤确认，保证裂纹全部清除；
b）焊接坡口3处理：将去除裂纹后的待补焊位置进行打磨，直至打磨成预定尺寸的焊接坡口3；
c）改制焊接垫板：根据裂纹形状与长度，准备相适配的焊接垫板2，并在焊接垫板2的两端各钻出通孔；
d）制作垫板组件：用长条细物从改制焊接垫板2的一侧通孔穿入后从另一侧通孔穿出；
e）安装焊接垫板2：将制作的垫板组件安装在焊接坡口3的背面，形成带垫板的焊接坡口3；
f）工件预热：对待补焊的工件进行预热处理，去除杂质；
g）工件补焊：完成带垫板焊接坡口的焊接，焊缝焊后磨平。
以下给出上述补焊方法的具体步骤：
第一步，清除裂纹：去除裂纹缺陷，并进行着色探伤确认，保证裂纹全部清除。
第二步，焊接坡口3处理：将去除裂纹后的待补焊位置进行打磨，直至打磨成一定尺寸的焊接坡口3，坡口角度为35°-45°的V型坡口，坡口根部间隙不小于焊接垫板厚度。
第三步，改制焊接垫板2：根据裂纹形状与长度，准备具体规格尺寸的焊接垫板2，并在焊接垫板2的靠近两端各钻出一个通孔。
第四步，制作垫板组件：用铁丝1从改制焊接垫板的一通孔穿入后再从另一通孔穿出。
第五步，安装焊接垫板2：首先将垫板组件垂直于密闭结构表面，通过焊接坡口3根部间隙，塞入结构内部；通过拉紧露在外部的铁丝1两端，使垫板紧贴在焊接坡口3的背面，随后将垫板铆焊固定；最后拉紧铁丝1一端，将铁丝1从垫板组件中取出；对于弯曲裂纹打磨出的非直线焊接坡口3，通过制作多个较短的垫板组件进行配合使用。
第六步，工件预热：对待补焊的工件进行预热处理，去除油污、水汽。
第七步，工件补焊：完成带垫板焊接坡口的焊接，打底焊缝采用TIG焊焊接工艺完成，填充、盖面焊接采用气体保护焊接；盖面焊缝与母材接触的焊趾位置，使用TIG焊接工艺进行覆盖焊接；焊缝焊后磨平。
综上可得：本发明使用一种针对密封结构贯穿性裂纹的补焊方法，实现了将焊接垫板顺利穿过狭小根部间隙的焊接坡口，准确的放置在结构内壁，即焊接坡口的背部，对于弯曲异形的裂纹同样适用，该工艺避免了在密闭结构中额外增加工艺孔，实现质量稳定的垫板焊接补焊，同时大幅降低补焊变形与残余应力，并且解决了部分密封结构不能补焊修复的难题；后续结合TIG焊接与气体保护焊接，进一步实现补焊焊缝的高质量焊接。通过本方法，可以实现密封结构贯穿裂纹的快速、高可靠性的修复，更使部分严重缺陷的修复成为可能，达到了挽救整体结构，并保证修复后结构件可靠性的目的。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (9)

1.一种针对密封结构贯穿性裂纹的补焊方法，其特征在于，该补焊方法如下：
a）清除裂纹：去除裂纹缺陷，并进行着色探伤确认，保证裂纹全部清除；
b）焊接坡口处理：将去除裂纹后的待补焊位置进行打磨，直至打磨成预定尺寸的焊接坡口；
c）改制焊接垫板：根据裂纹形状与长度，准备相适配的焊接垫板，并在焊接垫板的两端各钻出通孔；
d）制作垫板组件：用长条细物从改制焊接垫板的一侧通孔穿入后再从另一侧通孔穿出；
e）安装焊接垫板：将制作的垫板组件安装在焊接坡口的背面，形成带垫板的焊接坡口；
f）工件预热：对待补焊的工件进行预热处理，去除杂质；
g）工件补焊：完成带垫板焊接坡口的焊接，焊缝焊后磨平。
2.根据权利要求1所述的一种针对密封结构贯穿性裂纹的补焊方法，其特征在于：在步骤b中，焊接坡口为35°-45°的V型坡口，且焊接坡口根部间隙不小于焊接垫板厚度。
3.根据权利要求1所述的一种针对密封结构贯穿性裂纹的补焊方法，其特征在于：在步骤c中，通孔数量为两个，两个通孔相对称的布置在焊接垫板两端，且两个通孔连线与焊接垫板中心线重合。
4.根据权利要求1所述的一种针对密封结构贯穿性裂纹的补焊方法，其特征在于：在步骤d中，所述长条细物为铁丝。
5.根据权利要求1所述的一种针对密封结构贯穿性裂纹的补焊方法，其特征在于，步骤e的具体方法为：
首先将垫板组件垂直于密闭结构表面，通过焊接坡口根部间隙，塞入结构内部；通过拉紧露在外部的长条细物两端，使焊接垫板紧贴在焊接坡口的背面，随后将焊接垫板铆焊固定；最后拉紧长条细物一端，将长条细物从垫板组件中取出。
6.根据权利要求5所述的一种针对密封结构贯穿性裂纹的补焊方法，其特征在于：对于弯曲裂纹打磨出的非直线焊接坡口，通过制作多个较短的垫板组件进行配合使用。
7.根据权利要求1所述的一种针对密封结构贯穿性裂纹的补焊方法，其特征在于：在步骤f中，杂质包括油污、水汽。
8.根据权利要求1所述的一种针对密封结构贯穿性裂纹的补焊方法，其特征在于：步骤g的具体方法为：打底焊缝采用TIG焊焊接工艺完成，填充、盖面焊接采用气体保护焊接。
9.根据权利要求8所述的一种针对密封结构贯穿性裂纹的补焊方法，其特征在于：盖面焊缝与母材接触的焊趾位置，使用TIG焊接工艺进行覆盖焊接；焊缝焊后磨平。
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