CN109894721A - 一种压力容器焊接修复工艺方法 - Google Patents

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谢坚鎏
谭远强
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Abstract

本发明公开了一种压力容器焊接修复工艺方法，其包括以下步骤：1)对压力容器表面清理干净后进行无损探伤，找出所有裂纹部位，并对裂纹所在的位置进行打磨清除干净；2)焊接前，采用加热装置在焊接修复区局部加热到200℃；3)焊接时，采用二氧化碳气体保护焊接，步骤3)中，焊丝采用ER50‑6；焊接电流采用180～190A；焊接电压采用28～31V；焊接速度为52cm/min；所使用的气体流量为13～17L/min，采用薄层及多道焊，控制层间温度在150～200℃；4)焊后保温处理，焊后立即用保温棉将补焊部位严密保温，自然冷却至常温后再拆除保温棉。本发明的焊接修复工艺技术稳定，成本低，经济和社会效益显著，达到国内领先水平，具有广阔的推广应用前景。

Description

一种压力容器焊接修复工艺方法
技术领域
本发明涉及一种焊接修复工艺方法，属于金属材料焊接技术领域，具体是一种压力容器焊接修复工艺方法。
背景技术
压力容器使用的材料品种繁多，制造过程中焊接是最关键的工序，焊接质量直接影响压力容器产品质量及其运行的可靠性，据统计表明，压力容器制造行业中，焊缝X射线探伤一次合格率均在90％左右，我公司经过调查和分析，发现以往在压力容器焊接过程产生的诸多问题主要是由于焊接工艺的电流、电压偏高，造成焊接线能量过大，焊层过厚，焊缝飞溅多，容易出现咬边及裂纹等缺陷，同时由于焊接熔池温度高，导致金属晶粒粗大，且在焊缝区及其热影响区内产生较大的热应力，焊缝附近的金属受热变形严重，容易造成焊缝产生棱角或内凹，并伴随有较大的残余应力(这种情况对不锈钢产品来说更为严重)，焊缝裂纹倾向加大，从而降低焊缝机械性能及X射线探伤合格率，为消除这些缺陷，在制造的过程中就必须增加矫正等工序，从而增加了产品制造成本和降低生产效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种压力容器焊接修复工艺方法，所要解决的技术问题是使其采用二氧化碳气体保护焊、较小焊接线能量及较快的焊接速度、薄层和多道焊接、严格控制层间温度及焊后保温等创新焊接工艺技术，使压力容器焊接修复后符合国家压力容器管理相关规范的要求。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种压力容器焊接修复工艺方法，其包括以下步骤：1)对压力容器表面清理干净后进行无损探伤，找出所有裂纹部位，并对裂纹所在的位置进行打磨清除干净；2)焊接前，采用加热装置在焊接修复区局部加热到200℃；3)焊接时，采用二氧化碳气体保护焊接，步骤3)中，焊丝采用ER50-6；焊接电流采用180～190A；焊接电压采用28～31V；焊接速度为52cm/min；所使用的气体流量为13～17L/min，采用薄层及多道焊，控制层间温度在150～200℃；4)焊后保温处理，焊后立即用保温棉将补焊部位严密保温，自然冷却至室温后再拆除保温棉。
作为本发明进一步的方案：步骤1)中，裂纹打磨宽度为5～10mm，打磨深度为完全消除裂纹为止，所有打磨部位均圆滑过渡。
作为本发明进一步的方案：步骤4)中，焊后立即用100mm厚保温棉将补焊部位500mm范围内严密保温，自然冷却至室温后再拆除保温棉。
作为本发明进一步的方案：所述采用薄层及多道焊的工艺步骤为：焊缝每焊层厚在2mm以下焊成，多道焊是焊接时焊丝不摆动焊缝多道排列而成。
作为本发明进一步的方案：还包括焊后外观检验步骤5)，24小时后对补焊焊缝及热影响区进行100％无损检测，检验结果按NB/T47013.4-2015评定。
作为本发明进一步的方案：焊接时，采用二氧化碳气体保护焊接，步骤3)中，还可以采用焊丝采用JM-8；焊接电流采用180～190A；焊接电压采用28～31V；焊接速度为52cm/min；所使用的气体流量为13～17L/min，采用薄层及多道焊，控制层间温度在150～200℃。
作为本发明再进一步的方案：焊接时，采用二氧化碳气体保护焊接，步骤3)中，还可以采用焊丝采用308L；焊接电流采用150～160A；焊接电压采用30～31V；焊接速度为53cm/min；所使用的气体流量为13～17L/min，采用薄层及多道焊，控制层间温度在150～200℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：应用二氧化碳气体保护焊法，采用薄层及多道焊，严格控制焊层的温度，减少焊接线能量等工艺的措施，成功的解决了压力容器裂纹焊接修复的技术难题，应用这一成功经验对压力容器产品的焊接工艺进行改进和优化，取得了显著的效果，使得焊缝成型美观，焊缝裂纹、咬边、飞溅等缺点明显减少；焊缝金属晶粒得到细化，力学性能有所提高，并提高了压力容器的产品质量，焊缝X射线探伤一次合格率由90％提高到98％；由于采用薄层及多道焊，焊缝宽度减少，焊接的速度提高，减少了焊材和电能的消耗，每年节约的材料和人工费用等可达数十万元。
附图说明
图1为本发明的压力容器焊接修复工艺方法步骤流程图。
具体实施方式
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。
实施例一
请参阅图1，一种压力容器焊接修复工艺方法，在对碳钢材料的压力容器焊接修复时，碳钢厚度为10mm，碳钢型号为Q235B，其包括以下步骤：1)对压力容器表面清理干净后进行无损探伤，找出所有裂纹部位，并对裂纹所在的位置进行打磨清除干净；2)焊接前，采用加热装置在焊接修复区局部加热到200℃；3)焊接时，采用二氧化碳气体保护焊接，步骤3)中，焊丝采用ER50-6；焊接电流采用180～190A；焊接电压采用28～31V；焊接速度为52cm/min；所使用的气体流量为13～17L/min，采用薄层及多道焊，控制层间温度在150～200℃；4)焊后保温处理，焊后立即用保温棉将补焊部位严密保温，自然冷却至室温后再拆除保温棉。
步骤1)中，裂纹打磨宽度为5～10mm，打磨深度为完全消除裂纹为止，所有打磨部位均圆滑过渡。
步骤4)中，焊后立即用100mm厚保温棉将补焊部位500mm范围内严密保温，自然冷却至室温后再拆除保温棉。
所述采用薄层及多道焊的工艺步骤为：焊缝每焊层厚在2mm以下焊成，多道焊是焊接时焊丝不摆动焊缝多道排列而成。
还包括焊后外观检验步骤5)，24小时后对补焊焊缝及热影响区进行100％无损检测，检验结果按NB/T47013.4-2015评定。
应用二氧化碳气体保护焊法，采用薄层及多道焊，严格控制焊层的温度，减少焊接线能量等工艺的措施，成功的解决了压力容器裂纹焊接修复的技术难题，应用这一成功经验对压力容器产品的焊接工艺进行改进和有害，取得了显著的效果，使得焊缝成型美观，焊缝裂纹、咬边、飞溅等缺点明显减少；焊缝金属晶粒得到细化，力学性能有所提高，并提高了压力榕溪的产品质量，焊缝X摄像探伤一次合格率由90％提高到98％；由于采用薄层及多道焊，焊缝宽度减少，焊接的速度提高，减少了焊材和电能的消耗，每年节约的材料和人工费用等可达数十万元。
实施例二
在对低合金钢材料的压力容器焊接修复时，低合金钢厚度为10mm，低合金钢型号为Q345R，焊接时，采用二氧化碳气体保护焊接，步骤3)中，采用焊丝采用JM-58；焊接电流采用180～190A；焊接电压采用28～31V；焊接速度为52cm/min；所使用的气体流量为13～17L/min，采用薄层及多道焊，控制层间温度在150～200℃。
实施例三
在对不锈钢材料的压力容器焊接修复时，不锈钢厚度为10mm，不锈钢型号为S30408，焊接时，采用二氧化碳气体保护焊接，步骤3)中，还可以采用焊丝采用308L；焊接电流采用150～160A；焊接电压采用30～31V；焊接速度为53cm/min；所使用的气体流量为13～17L/min，采用薄层及多道焊，控制层间温度在150～200℃。
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，无论从那一点来看，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。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
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 (7)

1.一种压力容器焊接修复工艺方法，其特征在于其包括以下步骤：
1)对压力容器表面清理干净后进行无损探伤，找出所有裂纹部位，并对裂纹所在的位置进行打磨清除干净；
2)焊接前，采用加热装置在焊接修复区局部加热到200℃；
3)焊接时，采用二氧化碳气体保护焊接，步骤3)中，焊丝采用ER50-6；焊接电流采用180～190A；焊接电压采用28～31V；焊接速度为52cm/min；所使用的气体流量为13～17L/min，采用薄层及多道焊，控制层间温度在150～200℃；
4)焊后保温处理，焊后立即用保温棉将补焊部位严密保温，自然冷却至常温后再拆除保温棉。
2.根据权利要求1所述的一种压力容器焊接修复工艺方法，其特征在于，步骤1)中，裂纹打磨宽度为5～10mm，打磨深度为完全消除裂纹为止，所有打磨部位均圆滑过渡。
3.根据权利要求1所述的一种压力容器焊接修复工艺方法，其特征在于，步骤4)中，焊后立即用100mm厚保温棉将补焊部位500mm范围内严密保温，自然冷却至室温后再拆除保温棉。
4.根据权利要求1所述的一种压力容器焊接修复工艺方法，其特征在于，所述采用薄层及多道焊的工艺步骤为：焊缝每焊层厚在2mm以下焊成，多道焊是焊接时焊丝不摆动焊缝多道排列而成。
5.根据权利要求1所述的一种压力容器焊接修复工艺方法，其特征在于，还包括焊后外观检验步骤5)，24小时后对补焊焊缝及热影响区进行100％无损检测，检验结果按NB/T47013.4-2015评定。
6.根据权利要求1所述的一种压力容器焊接修复工艺方法，其特征在于，焊接时，采用二氧化碳气体保护焊接，步骤3)中，还可以采用焊丝采用JM-58；焊接电流采用180～190A；焊接电压采用28～31V；焊接速度为52cm/min；所使用的气体流量为13～17L/min，采用薄层及多道焊，控制层间温度在150～200℃。
7.根据权利要求1所述的一种压力容器焊接修复工艺方法，其特征在于，焊接时，采用二氧化碳气体保护焊接，步骤3)中，还可以采用焊丝采用308L；焊接电流采用150～160A；焊接电压采用30～31V；焊接速度为53cm/min；所使用的气体流量为13～17L/min，采用薄层及多道焊，控制层间温度在150～200℃。
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