CN111438461A - 容器接管或盲板法兰接管的焊接坡口形式及其焊接工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种容器接管或盲板法兰接管的焊接坡口形式及其焊接方法，该焊接坡口形式根据壁厚设置了不同的坡口形式，这样可以方便利用手工钨极氩弧焊来进行打底焊，从而完成单面焊双面成型，焊缝质量更加稳定。而该焊接工艺中，先利用手工钨极氩弧焊先进行打底，实现单面焊双面成型，无需打磨打底焊缝，然后再利用手工电弧焊完成整个焊接，焊缝成型美观，焊纹均匀，焊缝质量稳定，容器或盲板法兰的变形量小。

Description

容器接管或盲板法兰接管的焊接坡口形式及其焊接工艺

技术领域

本发明涉及一种焊接坡口形式，同时还涉及一种容器接管或盲板法兰接管的焊接工艺。

背景技术

对于压力容器承压焊缝质量要求较高，手工电弧焊单面焊双面成型技术，虽然可以保证焊接质量，但是对于焊工技能要求较高，绝大部分焊工不能保证背面成型及焊接质量，而手工钨极氩弧焊由于背面成型及焊接质量稳定，成为容器打底层焊接的首选焊接工艺方法。传统容器及盲板法兰接管坡口形式是45°单V或者45°K形坡口,其钝边及坡口间隙尺寸要求也不高，45°单V或者45°K坡口形式通常窄而深，所施焊的焊道无法采用角向磨光机打磨修理，常常造成根部打底层焊道未焊透、未熔合或夹渣等缺陷，总体上对焊工技能要求高，焊接质量不稳定。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是：提供一种容器接管或盲板法兰接管的焊接坡口形式，该焊接坡口形式可以方便利用手工钨极氩弧焊来进行打底焊，从而完成单面焊双面成型，打底层焊缝质量更加稳定。

本发明所要解决的第二个技术问题是：提供一种容器接管或盲板法兰接管的焊接工艺，该焊接工艺利用手工钨极氩弧焊先进行打底焊，然后再利用手工电弧焊完成整个焊缝焊接，焊缝成型美观，焊纹均匀，焊缝质量稳定。容器或盲板法兰的变形量小。

为解决上述第一个技术问题，本发明的技术方案是：一种容器接管或盲板法兰接管的焊接坡口形式，包括待焊接的第一工件和第二工件，所述第一工件为接管，所述第二工件为容器或者盲板法兰，所述第二工件上设置有一个方便接管插入的接管孔，该接管插入到接管孔内并与第二工件垂直；

当第二工件的壁厚小于等于15mm时，第二工件在接管孔的内表面开有J形的坡口，该J形坡口包括一个斜面和一个圆弧面，该斜面与接管中心线成45°夹角，该圆弧面设置在J形坡口的根部，该圆弧面与斜面相切，所述圆弧面和第二工件的外表面之间通过一个钝边连接，该钝边与接管外壁之间的间隙均匀且为3.2-4mm；

当第二工件的厚度大于15mm而小于等于30mm时，第二工件在接管孔的内表面开有J形的内坡口，该J形的内坡口包括一个内斜面和一个内圆弧面，该内斜面与接管中心线成45°夹角，该内圆弧面设置在J形内坡口的根部，该内圆弧面与内斜面相切，所述第二工件的接管孔的外表面设置有一个外坡口，该外坡口包括一个外斜面，该外斜面与接管中心线成45°夹角；外斜面与内圆弧面之间通过一个钝边连接，该钝边与接管外壁之间的间隙均匀且为3.2-4mm；

当第二工件的厚度大于30mm时，第二工件在接管孔的外表面开有J形的外坡口，该J形的外坡口包括一个外斜面和一个外圆弧面，该外斜面与接管中心线成45°夹角，该外圆弧面设置在J形外坡口的根部，该外圆弧面与外斜面相切；第二工件在接管孔的内表面开有J形的内坡口，该J形的内坡口包括一个内斜面和一个内圆弧面，该内斜面与接管中心线成15°夹角，该内圆弧面设置在J形内坡口的根部，该内圆弧面与内斜面相切，且内圆弧面的半径大于外圆弧面的半径，外圆弧面与内圆弧面之间通过一个钝边连接，该钝边与接管外壁之间的间隙均匀且为3.2-4mm，该钝边与第二工件外表面之间的距离小于钝边与第二工件内表面之间的距离。

作为一种优选的方案，当第二工件的厚度大于15mm而小于等于30mm时，钝边的中点与第二工件的内表面之间的距离为15mm。

作为一种优选的方案，当第二工件的厚度大于30mm时，钝边的中点与第二工件的外表面之间的距离为15mm。

作为一种优选的方案，当第二工件的厚度大于15mm而小于等于30mm时，内圆弧面的半径为R8，当第二工件的厚度大于30mm时，内圆弧面的的半径为R18，外圆弧面的半径为R8。

作为一种优选的方案，所述钝边的厚度小于等于2mm。

采用了上述技术方案后，本发明的效果是：该坡口形式中都具有一个J形的坡口，该坡口具有圆弧面，这样可以增大坡口形式的宽度，可以保证手工钨极氩弧焊把当选用6号瓷嘴的时候，钨极尖端可以对准坡口间隙的中心，而且有足够的摆动空间，可以保证坡口根部及管外壁充分熔合，焊道熔敷金属单面焊双面成型，背面焊接质量稳定。而当第二工件的厚度大于30mm时，同样方便手工钨极氩弧焊具有足够的摆动空间，而此时钝边与第二工件外表面之间的距离小于钝边与第二工件内表面之间的距离，此时，内坡口的深度大于外坡口，该双J形不等厚坡口形式施焊的焊缝热输入量小，填充熔敷金属少，焊接应力小，第二工件的表面焊接变形小，对焊工技能要求不高，普通手工氩弧焊工都可以胜任。

为解决上述第一个技术问题，本发明的技术方案是：

一种容器接管或盲板法兰接管的焊接工艺，其包括以下步骤：

A、焊前准备，包括以下分步骤：

a1)选择工具：选用75°的氩弧焊炬、直径40-50mm²手把导线3.2-4m、直径2.0mm或2.4mm的铈钨极，铈钨极的尖端加工为锥度35°-45°的圆锥台形，圆锥台形的小圆直径为0.8-1.0mm，铈钨极相对氩弧焊炬的瓷嘴的伸出长度为6-8mm，选用6号瓷嘴；选用直柄手弧焊钳、直径40-60mm²手把导线3.2-4m；

a2)工具的验收检查：检查直流氩弧焊炬及氩气流量计的计量器具是否已标定且在有效期内，检查氩气纯度是否为99.99％，检查焊丝表面是否清洁，盲板法兰、接管、焊丝理化参数的验收检查是否合格；

a3)对第二工件和接管进行划线并进行尺寸检查；在容器或盲板法兰、接管表面符合设计尺寸长度位置进行划线和尺寸检查。

a4)对接管切割下料；

a5)对第二工件的接管孔按照上述的坡口形式加工坡口；

a6)将坡口面20mm范围内杂物清除干净，露出金属光泽；

B、将需要焊接的第二工件和接管进行组对：

C、将第二工件与接管采用点固块进行点固焊，包括以下分步骤：

c1)确定点固焊的工艺，点固焊用的焊丝及工艺与正式焊相同，点固焊点将打磨清除；

c2)对第二工件与接管进行点固焊，点固焊的位置选择在不影响焊接操作视线的位置；当接管管径≤60.3mm时，设置1个点固块；当接管管径＞60.3mm且≤168.3mm时，设置2个点固块；当接管管径＞168.3mm且≤406.4mm时，设置3个点固块；当接管管径＞406.4mm且≤610mm时，设置4个点固块；当接管管径＞610mm时，设置六个及六个以上的偶数个点固块,点固块均匀分布；

c3)检查点固焊的质量；

D、焊前对外界客观因素进行检查；

E、当第二工件的壁厚小于等于15mm时，从内侧的J形坡口一侧开始进行手工钨极氩弧焊打底；

当第二工件的厚度大于15mm而小于等于30mm时，从内侧的J形内坡口一侧开始进行手工钨极氩弧焊打底；

当第二工件的厚度大于30mm时，从外侧的J形外坡口一侧开始进行手工钨极氩弧焊打底；

手工钨极氩弧打底焊采用直流正接，平焊位置，左焊法，打底焊层焊接2到3层，每层一道，包括以下分步骤：

e1)起弧位置从施焊位置前10mm的坡口内起弧或从点固焊点位置前10mm的坡口内起弧,电弧稳定燃烧后移到施焊位置开始焊接；

e2)氩弧焊炬的瓷嘴下部支撑在第二工件的坡口面根部和接管外表面上，手腕做均匀圆弧运动，带动氩弧焊炬以瓷嘴支点为顶点在钨丝压帽的轴线的20°-35°范围内做圆锥摆动并前进，并将焊丝平稳送入，随着焊缝的成形，瓷嘴下部转而以红热的焊缝表面为支撑平稳的前移；

e3)氩弧焊炬平焊时的运行速度5-9cm/min，熔池宽度为5-10mm，氩弧焊焊丝只给进熔池两侧的边缘；

e4)根据第二工件及接管的的直径、壁厚和熔池大小选用送丝方式：选用点滴断续填丝法送丝，焊丝移出熔池后，焊丝热端不得移出气体保护区；选用连续送丝法时，保持焊丝的端头不离开熔池且不断均匀的往熔池里送丝，氩弧焊炬沿左焊法方向连续焊接，直到整条环形打底层焊缝接头封口，打底焊道焊接完成；

F、采用手工电弧焊方法对剩余焊缝进行填充盖面焊接；采用直流反接，平焊位置；线性焊道，不摆动，每道焊缝宽度不大于14mm，每道焊缝厚度厚度不大于3mm；注意起弧、收弧和焊道接头质量；每道焊接完成后清理熔渣；采用双面对称焊进行焊接；当第二工件的壁厚小于等于15mm时，从内侧面的J形坡口直接焊接；当第二工件的厚度大于15mm而小于等于30mm时，先从打底焊缝的背面的外坡口开始焊接，焊2～3层后，在从打底焊缝的正面的内坡口开始焊接焊2～3层，如此反复直至完成焊缝填充盖面层的焊接；当第二工件的厚度大于30mm时，先从打底焊缝的背面的内坡口开始焊接，焊2～3层；再从打底焊缝面的正面的外坡口开始焊接，焊2～3层，如此反复，直至完成焊缝填充盖面层的焊接；

G、焊接过程中对焊接的各客观因素进行检查；

H、焊后检查，包括以下分步骤；

h1)打磨清除焊缝表面裂纹、气孔、夹渣、咬边、飞溅缺陷；

h2)对焊缝进行100％外观检查；

h3)对第二工件的变形量进行检查；

h4)根据接管焊缝的实际需要进行PT、UT、MT、RT检测。

优选的，步骤B包括以下分步骤

b1)确认组对用的工装卡具、点固块与接管材质相同或相同组别；

b2)将接管插入到接管孔内进行组对，接管垂直于第二工件外表面，接管端部与第二工件的内表面平齐，接管外表面与接管孔一周的组对间隙为3.2mm～4.0mm。

优选的，步骤F中包括以下分步骤：

f1)起弧位置从施焊位置前10mm的坡口内起弧或打底层熔敷金属表面起弧,电弧稳定燃烧后移到施焊位置开始焊接；

f2)焊条与施焊前进方向所在的平面与接管中心线夹角为0°～3°，焊条与施焊前进方向的夹角为70°～85°；

f3)收弧采用回焊收弧，回焊长度10mm左右，收弧时注意填满弧坑。

采用了上述技术方案后，本发明的效果是：该焊接工艺中先对第二工件的接管孔加工坡口，该坡口给手工钨极氩弧焊把提供了足够的空间，方便手工钨极氩弧焊的焊炬摆动，而利用手工钨极氩弧焊的工艺进行打底焊，可以实现焊缝单面焊双面成型，这样无需再对打底焊缝进行打磨，而容器接管或盲板法兰接管的这类焊缝坡口操作空间小，呈环形，打底焊缝难以打磨修理，因此使用该焊接工艺可以避免打磨，打底焊缝双面成型效果好，质量高；而打底焊缝完成后，再利用手工电弧焊方法对剩余焊缝进行填充盖面焊接，并且根据第二工件的壁厚不同选择不同的焊接顺序，这样可以有效的避免第二工件的表面焊接应力变形，该坡口设计及焊接工艺克服了传统设计坡口焊缝焊接质量不稳定，对焊工技能要求高的瓶颈，通过该坡口设计及焊接工艺焊接的焊缝成型美观，焊纹均匀，焊缝质量稳定，焊件外表面焊接变形小。

又由于焊条与施焊前进方向所在的平面与接管中心线夹角为0°～3°，焊条与施焊前进方向的夹角为70°～85°，利用电弧推力，可以将浮在表面的熔渣吹离熔池表面，从而有利于第二工件母材坡口面熔合及接管管壁母材不至于过热而烧穿，有利于熔渣远离电弧下的熔池，避免焊缝熔敷金属夹渣缺陷发生。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明实施例1的第二工件的壁厚小于等于15mm时的坡口结构剖视图；

图2是本发明实施例1的第二工件的壁厚大于15mm小于等于30时的坡口结构剖视图；

图3是本发明实施例1的第二工件的壁厚大于30时的坡口结构剖视图；

附图中：1.接管；2.第二工件；3.外坡口；31.外斜面；32.外圆弧面；4.内坡口；41.内斜面；42.内圆弧面；5.钝边。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

实施例1

如图1至图3所示，一种容器接管或盲板法兰接管的焊接坡口形式，包括待焊接的第一工件和第二工件2，所述第一工件为接管1，所述第二工件2为容器或者盲板法兰，其中图1中图纸的上侧表示外部，下侧表示内部，所述第二工件2上设置有一个方便接管1插入的接管孔，该接管1插入到接管孔内并第二工件2垂直；

当第二工件2的壁厚小于等于15mm时，第二工件2在接管孔的内表面开有J形的坡口，该J形坡口包括一个斜面和一个圆弧面，该斜面与接管1中心线成45°夹角，该圆弧面设置在J形坡口的根部，该圆弧面与斜面相切，所述圆弧面和第二工件2的外表面之间通过一个钝边5连接，该钝边5与接管1外壁之间的间隙均匀且为3.2-4mm；而由于该J形的坡口是处于内表面，也就是形成了内坡口4，那么对应的斜面则为内斜面41，圆弧面则为内圆弧面42。

当第二工件2的厚度大于15mm而小于等于30mm时，第二工件2在接管孔的内表面开有J形的内坡口4，该J形的内坡口4包括一个内斜面41和一个内圆弧面42，该内斜面41与接管1中心线成45°夹角，该内圆弧面42设置在J形内坡口4的根部，该内圆弧面42与内斜面41相切，所述第二工件2的接管孔的外表面设置有一个外坡口3，该外坡口3包括一个外斜面31，该外斜面31与接管1中心线成45°夹角；外斜面31与内圆弧面42之间通过一个钝边5连接，该钝边5与接管1外壁之间的间隙均匀且为3.2-4mm；

当第二工件2的厚度大于30mm时，第二工件2在接管孔的外表面开有J形的外坡口3，该J形的外坡口3包括一个外斜面31和一个外圆弧面32，该外斜面31与接管1中心线成45°夹角，该外圆弧面32设置在J形外坡口3的根部，该外圆弧面32与外斜面31相切；第二工件2在接管孔的内表面开有J形的内坡口4，该J形的内坡口4包括一个内斜面41和一个内圆弧面42，该内斜面41与接管1中心线成15°夹角，该内圆弧面42设置在J形内坡口4的根部，该内圆弧面42与内斜面41相切且内圆弧面42的半径大于外圆弧面32的半径且内圆弧面42的半径大于外圆弧面32的半径，外圆弧面32与内圆弧面42之间通过一个钝边5连接，该钝边5与接管1外壁之间的间隙均匀且为3.2-4mm，该钝边5与第二工件2外表面之间的距离小于钝边5与第二工件2内表面之间的距离。

其中，当第二工件2的厚度大于15mm而小于等于30mm时，钝边5的中点与第二工件2的内表面之间的距离为15mm。

当第二工件2的厚度大于30mm时，钝边5的中点与第二工件2的外表面之间的距离为15mm。具体是钝边在图纸上的上下高度的中心处于第二工件2的外表面之间的距离为15mm。

当第二工件2的厚度大于15mm而小于等于30mm时，内圆弧面42的半径为R8，当第二工件2的厚度大于30mm时，内圆弧面42的的半径为R18，外圆弧面32的半径为R8。所述钝边5的厚度小于等于2mm。

该坡口形式中都具有一个J形的坡口，该坡口具有圆弧面，这样可以增大坡口形式的宽度，可以保证手工钨极氩弧焊把当选用6号瓷嘴的时候，钨极尖端可以对准坡口间隙的中心，而且有足够的摆动空间，可以保证坡口根部及管外壁充分熔合，打底熔覆金属单面焊双面成型，背面焊接质量稳定。钝边5的存在可以避免坡口根部被焊穿。而当第二工件2的厚度大于30mm时，同样方便手工钨极氩弧焊具有足够的摆动空间，而此时钝边5与第二工件2外表面之间的距离小于钝边5与第二工件2内表面之间的距离，这样，内坡口4的深度大于外坡口3，该双J形不等厚坡口形式施焊的焊缝热输入量小，填充熔敷金属少，焊接应力小，第二工件2的表面焊接变形小，对焊工技能要求不高，普通手工氩弧焊工都可以胜任。

实施例2

一种容器接管或盲板法兰接管的焊接工艺，其包括以下步骤：

A、焊前准备，包括以下分步骤：

a1)选择工具：选用75°的氩弧焊炬、直径40-50mm²手把导线3.2-4m、直径2.0mm或2.4mm的铈钨极，铈钨极的尖端加工为锥度35°-45°的圆锥台形，圆锥台形的小圆直径为0.8-1.0mm，铈钨极相对氩弧焊炬的瓷嘴的伸出长度为6-8mm；选用6号瓷嘴；选用直柄手弧焊钳、直径40-60mm²手把导线3.2-4m；

a2)工具的验收检查：检查直流氩弧焊炬及氩气流量计的计量器具是否已标定且在有效期内，检查氩气纯度是否为99.99％，检查焊丝表面是否清洁，盲板法兰、接管1、焊丝理化参数的验收检查是否合格；

a3)对第二工件2和接管1进行划线并进行尺寸检查；在容器或盲板法兰、接管1表面符合设计尺寸长度位置进行划线和尺寸检查。

a4)对接管1切割下料；保证切口端面与盲板法兰表面垂直度符合要求，和保证切口端面与接管1轴线的垂直度符合要求；

a5)对第二工件2的接管孔上述的坡口形式加工坡口；

a6)将坡口面20mm范围内杂物清除干净，露出金属光泽，必要时也可用丙酮擦洗；

B、将需要焊接的第二工件2和接管1进行组对：步骤B包括以下分步骤

b1)确认组对用的工装卡具、点固块与接管1材质相同或相同组别；

b2)将接管1插入到接管孔内进行组对，接管1垂直于第二工件2外表面，接管1端部与第二工件2的内表面平齐，接管1外表面与接管孔一周的组对间隙为3.2mm～4.0mm；

C、将第二工件2与接管1采用点固块进行点固焊，包括以下分步骤：

c1)确定点固焊的工艺，点固焊用的焊丝及工艺与正式焊相同，点固焊点将打磨清除；

c2)对第二工件2与接管1进行点固焊，点固焊的位置不影响焊接操作视线的位置；当接管1管径≤60.3mm时，设置1个点固块；当接管1管径＞60.3mm且≤168.3mm时，设置2个点固块；当接管1管径＞168.3mm且≤406.4mm时，设置3个点固块；当接管1管径＞406.4mm且≤610mm时，设置4个点固块；当接管1管径＞610mm时，设置六个及六个以上的偶数个点固块,点固块均匀分布；

c3)检查点固焊的质量；

D、焊前对外界客观因素进行检查；

E、当第二工件2的壁厚小于等于15mm时，从内侧的J形坡口一侧开始进行手工钨极氩弧焊打底；

当第二工件2的厚度大于15mm而小于等于30mm时，从内侧的J形内坡口4一侧开始进行手工钨极氩弧焊打底；

当第二工件2的厚度大于30mm时，从外侧的J形外坡口3一侧开始进行手工钨极氩弧焊打底；

手工钨极氩弧打底焊采用直流正接，平焊位置，左焊法，打底焊层焊接2到3层，每层一道，包括以下分步骤：

e1)起弧位置从施焊位置前10mm的坡口内起弧或从点固焊点位置前10mm的坡口内起弧,电弧稳定燃烧后移到施焊位置开始焊接；

e2)氩弧焊炬的瓷嘴下部支撑在第二工件2的坡口面根部和接管1外表面上，手腕做均匀圆弧运动，带动氩弧焊炬以瓷嘴支点为顶点在钨丝压帽的轴线的20°-35°范围内做圆锥摆动并前进，并将焊丝平稳送入，随着焊缝的成形，瓷嘴下部转而以红热的焊缝表面为支撑平稳的前移；

e3)氩弧焊炬平焊时的运行速度5-9cm/min，熔池宽度为5-10mm，氩弧焊焊丝只给进熔池两侧的边缘；

e4)根据第二工件2及接管1的的直径、壁厚和熔池大小选用送丝方式：选用点滴断续填丝法送丝，焊丝移出熔池后，焊丝热端不得移出气体保护区；选用连续送丝法时，保持焊丝的端头不离开熔池且不断均匀的往熔池里送丝，氩弧焊炬沿左焊法方向连续焊接，直到整条环形打底层焊缝接头封口，打底焊道焊接完成；

F、采用手工电弧焊方法对剩余焊缝进行填充盖面焊接；采用直流反接，平焊位置；线性焊道，不摆动，每道焊缝宽度不大于14mm，每道焊缝厚度厚度不大于3mm；注意起弧、收弧和焊道接头质量；每道焊接完成后清理熔渣；采用双面对称焊进行焊接；当第二工件2的壁厚小于等于15mm时，从内侧面的J形坡口直接焊接；当第二工件2的厚度大于15mm而小于等于30mm时，先从打底焊缝的背面的外坡口3开始焊接，焊2～3层后，在从打底焊缝的正面的内坡口4开始焊接焊2～3层，如此反复直至完成焊缝填充盖面层的焊接；当第二工件2的厚度大于30mm时，先从打底焊缝的背面的内坡口4开始焊接，焊2～3层；再从打底焊缝面的正面的外坡口3开始焊接，焊2～3层，如此反复，直至完成焊缝填充盖面层的焊接；

步骤F中包括以下分步骤：

f1)起弧位置从施焊位置前10mm的坡口内起弧或打底层熔敷金属表面起弧,电弧稳定燃烧后移到施焊位置开始焊接；

f2)焊条与施焊前进方向所在的平面与接管1中心线夹角为0°～3°，焊条与施焊前进方向的夹角为70°～85°；

f3)收弧采用回焊收弧，回焊长度10mm左右，收弧时注意填满弧坑；

G、焊接过程中对焊接的各客观因素进行检查；

H、焊后检查，包括以下分步骤；

h1)打磨清除焊缝表面裂纹、气孔、夹渣、咬边、飞溅缺陷；

h2)对焊缝进行100％外观检查；

h3)对第二工件2的变形量进行检查；

h4)根据接管1焊缝的实际需要进行PT、UT、MT、RT检测。

本实施例中，该焊接工艺中先对第二工件2的接管孔加工坡口，该坡口的形式给提供了足够的空间方便手工钨极氩弧焊把的摆动，而利用手工钨极氩弧焊的工艺进行打底焊，可以实现单面焊双面成型，这样无需在对打底焊缝进行打磨修理，而容器接管或盲板法兰接管的这类焊缝坡口操作空间小，呈环形，打底焊缝难以打磨，因此使用该焊接工艺可以避免打磨，打底焊缝双面成型效果好；而打底焊缝完成后，再利用手工电弧焊方法对剩余焊缝进行填充盖面焊接，并且根据第二工件2的壁厚不同选择不同的焊接顺序，这样可以有效的避免第二工件2的表面变形，该坡口设计及焊接工艺克服了传统设计坡口焊接质量不稳定，对焊工技能要求高的瓶颈，通过该坡口设计及焊接工艺焊接的焊缝成型美观，焊纹均匀，焊缝质量稳定，焊件外表面焊接变形小。

以上所述实施例仅是对本发明的优选实施方式的描述，不作为对本发明范围的限定，在不脱离本发明设计精神的基础上，对本发明技术方案作出的各种变形和改造，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种容器接管或盲板法兰接管的焊接坡口形式，包括待焊接的第一工件和第二工件，所述第一工件为接管，所述第二工件为容器或者盲板法兰，其特征在于：所述第二工件上设置有一个方便接管插入的接管孔，该接管插入到接管孔内并与第二工件垂直；

当第二工件的壁厚小于等于15mm时，第二工件在接管孔的内表面开有J形的坡口，该J形坡口包括一个斜面和一个圆弧面，该斜面与接管中心线成45°夹角，该圆弧面设置在J形坡口的根部，该圆弧面与斜面相切，所述圆弧面和第二工件的外表面之间通过一个钝边连接，该钝边与接管外壁之间的间隙均匀且为3.2-4mm；

当第二工件的厚度大于15mm而小于等于30mm时，第二工件在接管孔的内表面开有J形的内坡口，该J形的内坡口包括一个内斜面和一个内圆弧面，该内斜面与接管中心线成45°夹角，该内圆弧面设置在J形内坡口的根部，该内圆弧面与内斜面相切，所述第二工件的接管孔的外表面设置有一个外坡口，该外坡口包括一个外斜面，该外斜面与接管中心线成45°夹角；外斜面与内圆弧面之间通过一个钝边连接，该钝边与接管外壁之间的间隙均匀且为3.2-4mm；

当第二工件的厚度大于30mm时，第二工件在接管孔的外表面开有J形的外坡口，该J形的外坡口包括一个外斜面和一个外圆弧面，该外斜面与接管中心线成45°夹角，该外圆弧面设置在J形外坡口的根部，该外圆弧面与外斜面相切；第二工件在接管孔的内表面开有J形的内坡口，该J形的内坡口包括一个内斜面和一个内圆弧面，该内斜面与接管中心线成15°夹角，该内圆弧面设置在J形内坡口的根部，该内圆弧面与内斜面相切且内圆弧面的半径大于外圆弧面的半径，外圆弧面与内圆弧面之间通过一个钝边连接，该钝边与接管外壁之间的间隙均匀且为3.2-4mm，该钝边与第二工件外表面之间的距离小于钝边与第二工件内表面之间的距离。

2.如权利要求1所述的一种容器接管或盲板法兰接管的焊接坡口形式，其特征在于：当第二工件的厚度大于15mm而小于等于30mm时，钝边的中点与第二工件的内表面之间的距离为15mm。

3.如权利要求2所述的一种容器接管或盲板法兰接管的焊接坡口形式，其特征在于：当第二工件的厚度大于30mm时，钝边的中点与第二工件的外表面之间的距离为15mm。

4.如权利要求3所述的一种容器接管或盲板法兰接管的焊接坡口形式，其特征在于：当第二工件的厚度大于15mm而小于等于30mm时，内圆弧面的半径为R8，当第二工件的厚度大于30mm时，内圆弧面的的半径为R18，外圆弧面的半径为R8。

5.如权利要求4所述的一种容器接管或盲板法兰接管的焊接坡口形式，其特征在于：所述钝边的厚度小于等于2mm。

6.一种容器接管或盲板法兰接管的焊接工艺，其包括以下步骤：

A、焊前准备，包括以下分步骤：

a1)选择工具：选用75°的氩弧焊炬、直径40-50mm²手把导线3.2-4m、直径2.0mm或2.4mm的铈钨极，铈钨极的尖端加工为锥度35°-45°的圆锥台形，圆锥台形的小圆直径为0.8-1.0mm，铈钨极相对氩弧焊炬的瓷嘴的伸出长度为6-8mm；选用直柄手弧焊钳、直径40-60mm²手把导线3.2-4m；

a2)工具的验收检查：检查直流氩弧焊炬及氩气流量计的计量器具是否已标定且在有效期内，检查氩气纯度是否为99.99％，检查焊丝表面是否清洁，盲板法兰、接管、焊丝理化参数的验收检查是否合格；

a3)对第二工件和接管进行划线并进行尺寸检查；在容器或盲板法兰、接管表面符合设计尺寸长度位置进行划线和尺寸检查。

a4)对接管切割下料；

a5)对第二工件的接管孔按照权利要求1中的坡口形式加工坡口；

a6)将坡口面20mm范围内杂物清除干净，露出金属光泽；

B、将需要焊接的第二工件和接管进行组对：

C、将第二工件与接管采用点固块进行点固焊，包括以下分步骤：

c1)确定点固焊的工艺，点固焊用的焊丝及工艺与正式焊相同，点固焊点将打磨清除；

c2)对第二工件与接管进行点固焊，点固焊的位置选择在不影响焊接操作视线的位置；当接管管径≤60.3mm时，设置1个点固块；当接管管径＞60.3mm且≤168.3mm时，设置2个点固块；当接管管径＞168.3mm且≤406.4mm时，设置3个点固块；当接管管径＞406.4mm且≤610mm时，设置4个点固块；当接管管径＞610mm时，设置六个及六个以上的偶数个点固块,点固块均匀分布；

c3)检查点固焊的质量；

D、焊前对外界客观因素进行检查；

E、当第二工件的壁厚小于等于15mm时，从内侧的J形坡口一侧开始进行手工钨极氩弧焊打底；

当第二工件的厚度大于15mm而小于等于30mm时，从内侧的J形内坡口一侧开始进行手工钨极氩弧焊打底；

当第二工件的厚度大于30mm时，从外侧的J形外坡口一侧开始进行手工钨极氩弧焊打底；

手工钨极氩弧打底焊采用直流正接，平焊位置，左焊法，打底焊层焊接2到3层，每层一道，包括以下分步骤：

e1)起弧位置从施焊位置前10mm的坡口内起弧或从点固焊点位置前10mm的坡口内起弧,电弧稳定燃烧后移到施焊位置开始焊接；

e2)氩弧焊炬的瓷嘴下部支撑在第二工件的坡口面根部和接管外表面上，手腕做均匀圆弧运动，带动氩弧焊炬以瓷嘴支点为顶点在钨丝压帽的轴线的20°-35°范围内做圆锥摆动并前进，并将焊丝平稳送入，随着焊缝的成形，瓷嘴下部转而以红热的焊缝表面为支撑平稳的前移；

e3)氩弧焊炬平焊时的运行速度5-9cm/min，熔池宽度为5-10mm，氩弧焊焊丝只给进熔池两侧的边缘；

e4)根据第二工件及接管的的直径、壁厚和熔池大小选用送丝方式：选用点滴断续填丝法送丝，焊丝移出熔池后，焊丝热端不得移出气体保护区；选用连续送丝法时，保持焊丝的端头不离开熔池且不断均匀的往熔池里送丝，氩弧焊炬沿左焊法方向连续焊接，直到整条环形打底层焊缝接头封口，打底焊道焊接完成；

F、采用手工电弧焊方法对剩余焊缝进行填充盖面焊接；采用直流反接，平焊位置；线性焊道，不摆动，每道焊缝宽度不大于14mm，每道焊缝厚度不大于3mm；注意起弧、收弧和焊道接头质量；每道焊接完成后清理熔渣；采用双面对称焊进行焊接；当第二工件的壁厚小于等于15mm时，从内侧面的J形坡口直接焊接；当第二工件的厚度大于15mm而小于等于30mm时，先从打底焊缝的背面的外坡口开始焊接，焊2～3层后，再从打底焊缝的正面的内坡口开始焊接，焊2～3层，如此反复直至完成焊缝填充盖面层的焊接；当第二工件的厚度大于30mm时，先从打底焊缝的背面的内坡口开始焊接，焊2～3层；再从打底焊缝面的正面的外坡口开始焊接，焊2～3层，如此反复，直至完成焊缝填充盖面层的焊接；

G、焊接过程中对焊接的各客观因素进行检查；

H、焊后检查，包括以下分步骤；

h1)打磨清除焊缝表面裂纹、气孔、夹渣、咬边、飞溅缺陷；

h2)对焊缝进行100％外观检查；

h3)对第二工件的变形量进行检查；

h4)根据接管焊缝的实际需要进行PT、UT、MT、RT检测。

7.如权利要求6所述一种容器接管或盲板法兰接管的焊接工艺，其特征在于：步骤B包括以下分步骤

b1)确认组对用的工装卡具、点固块与接管材质相同或相同组别；

b2)将接管插入到接管孔内进行组对，接管垂直于第二工件外表面，接管端部与第二工件的内表面平齐，接管外表面与接管孔一周的组对间隙为3.2mm～4.0mm。

8.如权利要求7所述一种容器接管或盲板法兰接管的焊接工艺，其特征在于：步骤F中包括以下分步骤：

f1)起弧位置从施焊位置前10mm的坡口内起弧或打底层熔敷金属表面起弧,电弧稳定燃烧后移到施焊位置开始焊接；

f2)焊条与施焊前进方向所在的平面与接管中心线夹角为0°～3°，焊条与施焊前进方向的夹角为70°～85°；

f3)收弧采用回焊收弧，回焊长度10mm左右，收弧时注意填满弧坑。

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