CN109551080B - 一种大直径薄壁双管板与筒体环缝焊接工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大直径薄壁双管板与筒体环缝焊接工艺，包括以下步骤：1）装配：将两组管板与筒节分别组装到位、二者的坡口相接，同组的管板与筒节通过数块拉筋板点焊固定；2）联接：两管板的正面紧靠在一起，采用数根拉杆穿过两管板的管孔，在拉杆的两端均通过螺母紧固、将两管板相对位置固定；3）焊接：在每组管板与筒节的坡口内进行两次以上的环缝焊接，两组管板与筒节的环缝焊接交替进行；4）热处理：对两组管板与筒节的环缝进行热处理；5）拆除各拉杆及拉筋板；本发明不仅能大幅减小管板的变形，保证两块管板的孔位配合度及后续穿管的顺利进行，且施工简便、工效高，大幅降低制造成本。

Description

一种大直径薄壁双管板与筒体环缝焊接工艺

技术领域

本发明涉及一种双管板与筒体环缝焊接工艺，特别是用于超大直径薄壁双管板与筒体的环缝焊接工艺。

背景技术

在很多大型化工设备中，超大型薄壁双管板项目越来越多。薄壁双管板设备体积大、直径大、设备重。管板直径非常大，管板厚度却非常薄，管板径厚比非常大，部分径厚比达到了25～30，与常制造的中小直径厚管板设备（管板径厚比3～5）对比，这类大直径薄壁双管板设备管板刚性非常差。此类管板开孔大、孔数多，管板与壳侧筒节环缝焊接会产生非常大的变形，在制造的过程中对管板进行防变形控制是工艺制造必须考虑的因素。传统工艺是：采用拉杆固定法，即筒体内焊固定板，将管板与固定板紧靠，数根拉杆穿过管板与固定板并用螺母锁紧，对筒体与管板的环缝进行焊接；但在拆除固定板时，由于固定板焊接牢固，拆除打磨返修工作量都非常大，而且设备外壳材质和厚度还需要返修前进行焊前预热，对于壳体组件在装焊管板与筒体环缝前已经要求热处理的设备，返修难度增大。对于双管板，两块管板的孔位配合度是非常重要的，需要保证；管板单零件钻孔后，管板与筒体环缝，组焊时，由于大直径薄壁管板开孔后刚性太差，管板径厚比太大，环缝焊接会造成管板变形，最严重的管板变形量最大时竟然大于20毫米，这种变形甚至造成管板管孔产生变形和移位，造成设备无法顺利穿管。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的上述不足，提供一种大直径薄壁双管板与筒体环缝焊接工艺，它不仅能大幅减小管板的变形，保证两块管板的孔位配合度及后续穿管的顺利进行，且施工简便、工效高，大幅降低制造成本。

为了达到上述目的，本发明的一种大直径薄壁双管板与筒体环缝焊接工艺，其特征在于包括以下步骤：1）装配：将两组管板与筒节分别组装到位、管板与筒节的坡口相接，同组的管板与筒节通过数块拉筋板点焊固定；2）联接：两管板的正面紧靠在一起，采用数根拉杆穿过两管板的管孔，在拉杆的两端均通过螺母紧固、将两管板相对位置固定； 3）焊接：在每组管板与筒节的坡口内进行两次以上的环缝焊接，两组管板与筒节的环缝焊接交替进行； 4）热处理：对两组管板与筒节的环缝进行热处理；5）拆除各拉杆及拉筋板；

本发明采用双管板具有同直径，同形状的特点，将两管板面对面通过拉杆从双管板的两侧穿过，两端用螺母紧固，此工装简便，装拆方便，同时起到了增加双管板+筒体环缝焊接时的刚性，同时使原来管板正面的自由面变为受约束的面，可有效防止焊接过程中的变形；加上两环缝焊接时采用交替焊接的方式，使得两侧环缝的焊接收缩应力相互平衡，进一步减小变形的产生；焊接后通过热处理对焊接内应力进行释放，从而消除构件中的焊接残余应力，达到固定形状的目的，从而避免拆除拉筋板后的变形，因而能大幅减小管板的变形，从而保证后续管板穿管的顺利进行，且该方法施工简便、工效高，大幅降低制造成本；

作为本发明的进一步改进，在焊接时：每组管板与筒节各次环缝焊接在坡口内的焊缝厚度均不相同，且第一组管板与筒节第一次环缝焊接在坡口内的焊缝厚度小于第二组管板与筒节第一次环缝焊接在坡口内的焊缝厚度；可利用第二组管板与筒节环缝焊接时较大的反变形修正第一组管板与筒节环缝焊接的变形，可进一步减小变形；

作为本发明的进一步改进，联接时：两管板还通过数块拉筋板点焊固定；可进一步增加两管板的刚性；

综上所述，本发明不仅能大幅减小管板的变形，保证两块管板的孔位配合度及后续穿管的顺利进行，且施工简便、工效高，大幅降低制造成本。

附图说明

图1为本发明实施例的加工状态示意图。

图2为图1中同组管板与筒节组装的局部视图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

如图1、图2所示，该实施例的大直径薄壁双管板与筒体环缝焊接工艺，包括以下步骤：1）装配：将两组管板1与筒节2、管板3与筒节4组装到位、各组管板与筒节的坡口5相接，同组的管板1与筒节2、管板3与筒节4均通过数块拉筋板6点焊固定；2）联接：两管板1、3的正面（即未联接筒节一侧）紧靠在一起，采用数根拉杆7穿过两管板1、3的管孔，在拉杆7的两端均通过螺母8紧固、将两管板1、3相对位置固定，两管板1、3还通过数块拉筋板9点焊固定；3）焊接：在两组管板1与筒节2、管板3与筒节4的坡口5内进行两次环缝焊接，两组管板1与筒节2、管板3与筒节4的两次环缝焊接交替进行，第一组管板1与筒节2的第一次环缝焊接在坡口5内的焊缝厚度为5-10mm，第二组管板3与筒节4的第一次环缝焊接在坡口5内的焊缝厚度为10-20mm；两组管板的第二次环缝焊接直至填满坡口5； 4）热处理：根据材质，对两组管板与筒节的环缝进行热处理；5）拆除各拉杆7及拉筋板6、9；

本发明采用拉杆7从双管板1、3的两侧穿过，两端用螺母8紧固，此工装简便，装拆方便，同时起到了增加双管板+筒体环缝焊接时的刚性，同时使原来管板1、3正面的自由面变为受约束的面，可有效防止焊接过程中的变形；加上两环缝焊接时采用交替焊接的方式，使得两侧环缝的焊接收缩应力相互平衡，且每组管板与筒节各次环缝焊接在坡口5内的焊缝厚度均不相同，第一组管板1与筒节2第一次环缝焊接在坡口5内的焊缝厚度小于第二组管板3与筒节4第一次环缝焊接在坡口内的焊缝厚度，可利用第二组管板3与筒节4环缝焊接时较大的反变形修正第一组管板1与筒节2环缝焊接的变形，进一步减小变形的产生；焊接后通过热处理对焊接内应力进行释放，从而消除构件中的焊接残余应力，达到固定形状的目的，从而避免拆除拉筋板6、9后的变形，因而能大幅减小管板的变形，保证两块管板1、3的孔位配合度及后续穿管的顺利进行，且施工简便、工效高，大幅降低制造成本；

本发明不限于上述实施方式，如每块管板及坡口根据尺寸的不同也可以分为每组三次以上的环缝焊接来堆焊满整个坡口，交替焊接时，每次焊接的焊缝厚度不是固定的，在焊接过程中根据变形情况做相应的调整，只是每组管板与筒节各次环缝焊接在坡口内的焊缝厚度均不相同。

Claims (3)

1.一种大直径薄壁双管板与筒体环缝焊接工艺，其特征在于包括以下步骤：1）装配：将两组管板与筒节分别组装到位、管板与筒节的坡口相接，同组的管板与筒节通过数块拉筋板点焊固定；2）联接：两管板的正面紧靠在一起，采用数根拉杆穿过两管板的管孔，在拉杆的两端均通过螺母紧固、将两管板相对位置固定； 3）焊接：在每组管板与筒节的坡口内进行两次以上的环缝焊接，两组管板与筒节的环缝焊接交替进行； 4）热处理：对两组管板与筒节的环缝进行热处理；5）拆除各拉杆及拉筋板。

2.根据权利要求1所述的一种大直径薄壁双管板与筒体环缝焊接工艺，其特征在于：在焊接时：每组管板与筒节各次环缝焊接在坡口内的焊缝厚度均不相同，且第一组管板与筒节第一次环缝焊接在坡口内的焊缝厚度小于第二组管板与筒节第一次环缝焊接在坡口内的焊缝厚度。

3.根据权利要求1或2述的一种大直径薄壁双管板与筒体环缝焊接工艺，其特征在于：联接时：两管板还通过数块拉筋板点焊固定。

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