CN111702298B - 球形封头与裙座筒节双面焊焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能够保证焊接质量且易于制作的球形封头与裙座筒节双面焊焊接方法，在裙座筒节与球形封头连接一端的内壁堆焊凸台，堆焊后将该端的裙座筒节端面加工为平面；在球形封头外壁装焊环形垫块；在环形垫块上装配裙座筒节，保证凸台的表面与球形封头外壁间的根部间隙符合焊接的作业空间要求；在裙座筒节与球形封头之间焊接内侧焊缝，内侧焊缝焊妥后外侧进行机加工处理，去除环形垫块，并对内侧焊缝清根；在裙座筒节与球形封头之间焊接外侧焊缝。本发明从制造工艺角度提供了一种新的球形封头与裙座筒节双面焊的焊接方法，使得内侧夹角部位焊接可达，实现球型封头与裙座筒体接头的双面焊，可确保接头完全焊透，保证工件质量。

Description

球形封头与裙座筒节双面焊焊接方法

技术领域

本发明涉及一种大型容器制作时其底部球形封头与裙座筒节焊接的结构和工艺。

背景技术

目前，立式压力容器的底部通常采用半球形封头，例如于2016年8月24日公开的公开号为CN105889747A的裙座支承的半球形封头立式压力容器，于2011年3月30日公布的公布号为CN101993705A的沥青预处理塔。

大型直立圆柱型容器多采用裙座的方式进行支撑，裙座的筒节与容器底部的球形封头之间的连接方式往往采用焊接。目前普遍采用如本发明附图1和附图2所示的两种连接方式。图1的接头形式，普遍采用焊条电弧焊，或焊条电弧焊打底，埋弧焊填充及盖面的方式进行焊接。该接头形式内侧焊接不可达，只能在外侧单面进行焊接，不能保证接头焊透，焊后难以通过超声波检测，无法适用于要求全焊透并进行超声波检测的场合。图2的接头形式，由于封头预留了凸起的“翻边”，实现了封头与裙座筒节的环缝对接连接，可采用清根的单面焊或双面焊，采用埋弧焊或焊条电弧焊+埋弧焊的方式焊接，可以保证完全焊透，但为了在封头侧预留“翻边”，只能采用锻件封头，锻造工艺会大幅增加封头的成本，经济性不高。

鉴于现有的焊接方式要么因无法保证焊透而使其焊接质量难于保证，要么因需要锻造封头而制造不便，故考虑设计一种新的焊接方法来解决球形封头与裙座筒节牢固焊接的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够保证焊接质量且易于制作的球形封头与裙座筒节双面焊焊接方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：球形封头与裙座筒节双面焊焊接方法，包括以下步骤：

S1：在裙座筒节与球形封头连接一端的内壁堆焊凸台，堆焊后将该端的裙座筒节端面加工为平面；

S2：根据设计的裙座筒节与球形封头的连接位置，在球形封头外壁装焊环形垫块，环形垫块的宽度应使得后续装配裙座筒节与球形封头时，凸台的表面与球形封头外壁间的根部间隙符合焊接的作业空间要求；

S3：在环形垫块上装配经S1步骤处理后的裙座筒节，所述端面与环形垫块装配焊，保证凸台的表面与球形封头外壁间的根部间隙符合焊接的作业空间要求；

S4：在裙座筒节与球形封头之间焊接内侧焊缝，内侧焊缝的区域为从环形垫块起沿裙座筒节的内壁及球形封头的外壁沿裙座筒节的轴向延伸一定长度的环形区域，内侧焊缝焊妥后外侧进行机加工处理，去除环形垫块，并对内侧焊缝清根；

S5：在裙座筒节与球形封头之间焊接外侧焊缝，外侧焊缝位于从裙座筒节的外壁延伸至球形封头的外壁的环形区域。

所述凸台的厚度d3=10～15mm，凸台的宽度b3不小于步骤S4中内侧焊缝的延伸长度。

所述凸台的宽度b3为球形封头的厚度的一半以上。

堆焊凸台及焊接所述内侧焊缝和外侧焊缝时采用埋弧焊。

焊接所述内侧焊缝及外侧焊缝时也可采用焊条电弧焊。

所述步骤S3中的根部间隙为12±3mm。

本发明的有益效果是：从制造工艺角度提供了一种新的球形封头与裙座筒节双面焊的焊接方法，在不采用锻件“翻边”对接的情况下，使得内侧夹角部位焊接可达，实现球型封头与裙座筒体接头的双面焊，并可确保接头完全焊透，保证工件的质量。

附图说明

图1是现有球形封头与裙座筒节连接方式之一的示意图。

图2是现有球形封头与裙座筒节连接方式之二的示意图。

图3是本发明步骤S1的示意图。

图4是本发明步骤S2的示意图。

图5是本发明步骤S3的示意图。

图6是本发明步骤S4、S5的示意图。

图中标记为：1-裙座筒节，2-球形封头，3-凸台，4-环形垫块，5-内侧焊缝，6-外侧焊缝，7-端面，8-反面清根线，9-堆焊后端面机加线，d3-凸台的厚度，b3-凸台的宽度，d-根部间隙。

图1中带圈数字表示焊接顺序。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例：

以某大型热工水力实验装置稳压器下封头与裙座筒节装焊工艺为例进行说明。球型封头厚度为80mm，材质为20MnMo低合金钢，开口端内径为1200 mm。裙座筒节材质为碳钢，内径为1250 mm，壁厚20mm，钢板卷制成型，裙座与下封头之间要求完全焊透并通过超声波检测。

为确保接头完全熔透并能通过超声波检测，采用了如下所示接头形式及焊接工艺。如图3、图4、图5和图6所示，首先在裙座筒节1的内壁埋弧焊堆焊凸台3并加工该端的裙座筒节端面7，使其端面7为平面，并保证加工后堆焊层厚度d3为10-15mm，宽度b3为约40mm，目的在于后续焊接内侧焊缝5时能实现埋弧焊焊接，避免由于埋弧焊枪与裙座筒节1内壁的干涉而导致焊丝不能到达靠近裙座筒节1内壁的区域；然后根据设计的裙座筒节1与球形封头2的连接位置，在球形封头2上装焊临时的、尺寸适宜的环形垫块4；然后在环形垫块4上装焊裙座筒节1，装配后根部间隙d=12mm，目的在于保证适当的根部间隙使得施焊焊条或埋弧焊送丝可达，并能保证适当的焊缝成型；焊条电弧焊或埋弧焊焊内侧焊缝5，反面清根去除环形垫块4及内侧焊缝5的根部焊道；最后焊条电弧焊或埋弧焊焊接外侧焊缝6。

图6中，环形垫块4的厚度依据裙座筒节1的质量确定，在装配上裙座筒节1后不变形发生位移的前提下可以尽量薄一些，反面清根线8的位置依据内侧焊缝5的根部焊道位置确定。

Claims (6)

1.球形封头与裙座筒节双面焊焊接方法，包括以下步骤：

S1：在裙座筒节（1）与球形封头（2）连接一端的内壁堆焊凸台（3），堆焊后将该端的裙座筒节端面（7）加工为平面；

S2：根据设计的裙座筒节（1）与球形封头（2）的连接位置，在球形封头外壁装焊环形垫块（4），环形垫块（4）的宽度应使得后续装配裙座筒节（1）与球形封头（2）时，凸台（3）的表面与球形封头（2）外壁间的根部间隙（d）符合焊接的作业空间要求；

S3：在环形垫块（4）上装配经S1步骤处理后的裙座筒节（1），所述端面（7）与环形垫块（4）装配焊，保证凸台（3）的表面与球形封头（2）外壁间的根部间隙（d）符合焊接的作业空间要求；

S4：在裙座筒节（1）与球形封头（2）之间焊接内侧焊缝（5），内侧焊缝（5）的区域为从环形垫块（4）起沿裙座筒节（1）的内壁及球形封头（2）的外壁沿裙座筒节（1）的轴向延伸一定长度的环形区域，内侧焊缝（5）焊妥后外侧进行机加工处理，去除环形垫块（4），并对内侧焊缝（5）清根；

S5：在裙座筒节（1）与球形封头（2）之间焊接外侧焊缝（6），外侧焊缝（6）位于从裙座筒节（1）的外壁延伸至球形封头（2）的外壁的环形区域。

2.如权利要求1所述的球形封头与裙座筒节双面焊焊接方法，其特征是：所述凸台（3）的厚度d3=10～15mm，凸台（3）的宽度b3不小于步骤S4中内侧焊缝（5）的延伸长度。

3.如权利要求2所述的球形封头与裙座筒节双面焊焊接方法，其特征是：所述凸台（3）的宽度b3为球形封头（2）的厚度的一半以上。

4.如权利要求1所述的球形封头与裙座筒节双面焊焊接方法，其特征是：堆焊凸台（3）及焊接所述内侧焊缝（5）和外侧焊缝（6）时采用埋弧焊。

5.如权利要求1所述的球形封头与裙座筒节双面焊焊接方法，其特征是：焊接所述内侧焊缝（5）及外侧焊缝（6）时采用焊条电弧焊。

6.如权利要求1～5中任意一项权利要求所述的球形封头与裙座筒节双面焊焊接方法，其特征是：所述步骤S3中的根部间隙（d）为12±3mm。

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