CN112705906B - 预热锅炉外筒体焊补方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及锅炉焊补修复技术领域，具体涉及一种预热锅炉外筒体焊补方法，包括以下几个步骤：确定缺陷的位置，清理缺陷周围，根据缺陷的形状和大小确定补焊区域，对补焊区域做标记；对标记区域进行加热，加热区域大小以补焊区域为中心向外加10~15mm区域；在红热状态下敲击标记区域，使标记区域凹于筒体表面；根据凹陷区域大小，将对应的补板镶嵌于凹陷区域内，将补板焊接在凹陷区域内；对焊缝进行磨平；对锅炉外筒体焊缝区进行探伤，探伤无缺陷后进行水压试验。本发明解决了现有技术中对锅炉外筒体腐蚀点进行焊补时直接增加补板焊接容易导致焊接处焊漏，焊接不良，焊穿等后果，甚至造成更大缺陷的问题，焊接效果好，效率高。

Description

预热锅炉外筒体焊补方法
技术领域
本发明涉及锅炉焊补修复技术领域，具体涉及一种预热锅炉外筒体焊补方法。
背景技术
预热锅炉为内燃车的零部件，长期处于高温条件下进行使用，经常会出现内壁腐蚀的现象，造成试压泄露而无法使用，需要对锅炉外筒体进行焊补。
传统的焊补方法是将腐蚀点的母材挖去然后镶嵌同样大小和材质的补板进行焊接，但是对于腐蚀点来说，有些腐蚀点及邻近的局部壁厚非常薄且从筒体外部难以观察到，例如原本2.5mm壁厚的筒体，在腐蚀的作用下局部壁厚有些部位的厚度在0~1mm之间，在这种腐蚀点添加补板进行焊补时，由于无法确定附近区域的筒体壁厚，直接对筒体进行焊接可能会造成焊漏、熔合不良、焊穿等后果，甚至会造成比原来更大的缺陷，影响使用。
申请公布号为CN104722938A的中国专利“筒体缺陷焊接修复方法”公开了一种筒体缺陷焊接修复方法，在筒体内侧增加垫板，在补焊时沿靠近筒体内侧的焊根处施焊，未补焊区域在筒体横截面上的投影区域呈U形，保持U形状截面由内到外逐层补焊，通过施焊顺序及焊道布置方式，降低焊趾处的应力集中系数。但是这种焊补方式主要适用于厚壁筒体，而预热锅炉筒体厚度较薄，难以进行多次堆焊；而且预热锅炉筒体上的缺陷特征是尺寸不大但是数量较多，采用调节施焊顺序和焊道布置的方式减小应力进行焊补修复，操作复杂，且焊补效率较低，并不适用预热锅炉筒体缺陷的焊补工作。
发明内容
为了解决现有技术中对锅炉外筒体腐蚀点进行焊补时直接添加补板焊接容易导致焊接处焊漏，焊接不良，焊穿等后果，甚至造成更大缺陷的问题，本发明提供了一种预热锅炉外筒体焊补方法。
预热锅炉外筒体焊补方法，所述锅炉外筒体内壁存在若干腐蚀缺陷，包括以下几个步骤：
第一步、确定缺陷的位置，清理缺陷周围，根据缺陷的形状和大小确定补焊区域，对补焊区域做标记；
第二步、对标记区域进行加热，加热区域大小以补焊区域为中心向外加10~15mm区域；
第三步、在红热状态下敲击标记区域，使标记区域凹于筒体表面；
第四步、根据凹陷区域大小，将对应的补板镶嵌于凹陷区域内，将补板焊接在凹陷区域内；
第五步、对补板与凹陷区域的焊缝进行磨平；
第六步、对锅炉外筒体焊缝区进行探伤，探伤无缺陷后进行水压试验，有缺陷对缺陷区域重新补焊。
进一步地，缺陷为多处点状腐蚀，多个点状腐蚀相邻距离过大时，每个点状腐蚀为一个焊补区域；相邻的多个点状腐蚀距离较近时，以最外围的点状腐蚀为边缘确定焊补区域的中心，多个点状腐蚀确定一个焊补区域，焊补区域最远两点的距离为30~50mm，对焊补区域使用粉笔或记号笔等不易脱落的标记方式将其圈出。
进一步地，使用氧-乙炔火焰对标记区域进行加热，加热温度为700~900℃至标记区域呈红热状态。
进一步地，使用手锤敲击标记区域至标记区域凹陷于筒体表面3~5mm，敲击出的凹陷区域底部为一平面且内部及周边无明显棱角与碎屑。
进一步地，所述补板的材质与锅炉外筒体材质相同或性能高于锅炉外筒体材料性能，补板的形状与凹陷区域相同，补板尺寸需要为焊接工作预留出焊缝间隙，补板边缘倒圆角。
进一步地，补板与筒体焊接时采用CO2气体保护焊，先对补板的边缘与凹陷区域进行点焊固定，然后进行小规范焊接，焊丝材质为ER50-6、直径为1.2mm，焊接电流90~150A，焊接电压19~23V，气体流量12~15L/min，气体类型为CO2气或混合气。
进一步地，焊接时从补板侧起弧，小锯齿形摆动焊枪，焊接至与筒体侧熔合后迅速移开；应保证连续焊接以避免接头过多。
进一步地，使用角向磨光机对补板和标记区域的焊缝进行磨平，确保焊接表面平滑，没有毛刺。
进一步地，焊接24小时后对锅炉外筒体的焊缝进行磁粉探伤。
进一步地，水压试验的压力标准为不小于0.4Mpa。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提出一种预热锅炉外筒体焊补方法，通过对缺陷位置进行标记、加热、敲击，使缺陷区域形成凹陷，然后将补板嵌设于凹陷区域内进行焊接，可以避免焊漏、焊穿，其中将缺陷区域进行标记时，可以对相距较远的每个缺陷位置进行标记，也可以对相距较近的多个缺陷进行统一标记，进行统一敲击处理，节省焊补时间，提高焊补效率；将缺陷区域敲击至凹陷，凹陷区域为平面，方便根据凹陷区域的形状和面积加工补板，同时在焊接时方便固定补板；焊接时敲击出的凹陷区域边缘与补板之间可以形成小坡口，不需要另外加工出坡口，方便焊接；焊接时从补板侧起弧焊接，焊接至筒体侧融合后需要迅速移开，避免筒体侧过热造成焊穿；连续焊接可以避免接头过多造成未焊透现象；焊接完成后对焊缝区域进行磨平，去除焊缝余高，保证外观。本发明通过对缺陷区域加热后敲击至凹陷，将补板与凹陷区域进行焊接，避免了以往易焊穿，有间隙焊接困难等问题，焊接效率高，修复效果好。
附图说明
图1是本发明预热锅炉外筒体焊补方法的工艺流程图。
图2是本发明预热锅炉外筒体焊补方法的筒体焊补前的结构示意图。
图3是本发明预热锅炉外筒体焊补方法的筒体的标记区域的结构示意图。
图4是本发明预热锅炉外筒体焊补方法的焊补区域的结构示意图。
附图标号为：1为筒体，2为腐蚀点，3为标记线，4为补板，5为焊缝。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步解释说明：
如图1~4所示，预热锅炉外筒体焊补方法，所述锅炉外筒体内壁存在若干腐蚀缺陷，包括以下几个步骤：
第一步、确定缺陷的位置，清理缺陷周围，根据缺陷的形状和大小确定补焊区域，对补焊区域做标记；
第二步、对标记区域进行加热，加热区域大小以补焊区域为中心向外加10~15mm区域；
第三步、在红热状态下敲击标记区域，使标记区域凹于筒体表面；
第四步、根据凹陷区域大小，将对应的补板镶嵌于凹陷区域内，将补板焊接在凹陷区域内；
第五步、对补板与凹陷区域的焊缝进行磨平；
第六步、对锅炉外筒体的焊缝进行探伤，探伤无缺陷后进行水压试验，有缺陷对缺陷区域重新补焊。
作为一种可实施方式，缺陷为多处点状腐蚀，多个点状腐蚀相邻距离过大时，每个点状腐蚀为一个焊补区域；相邻的多个点状腐蚀距离较近时，以最外围的点状腐蚀为边缘确定焊补区域的中心，多个点状腐蚀确定一个焊补区域，焊补区域最远两点的距离为30~50mm，对焊补区域使用粉笔或记号笔等不易脱落的标记方式将其圈出，焊补区域可以为圆形、椭圆形或方形等。
作为一种可实施方式，使用氧-乙炔火焰对标记区域进行加热，加热温度为700~900℃至标记区域呈红热状态。
作为一种可实施方式，使用手锤敲击标记区域至标记区域凹陷于筒体表面3~5mm，敲击出的凹陷区域底部为一平面且内部及周边无明显棱角与碎屑。
作为一种可实施方式，所述补板的材质与锅炉外筒体材质相同或性能高于锅炉外筒体材料性能，补板的形状与凹陷区域相同，补板尺寸需要为焊接工作预留出焊缝间隙，补板形状可以为方便加工的圆形、椭圆形或方形，也可以是根据缺陷区域形状切割的异形板，保证能够完全盖住缺陷区域，同时补板边缘需要倒圆角，可以与凹陷区域便于形成坡口增加焊缝熔深，提高焊接强度，同时可以避免应力集中。
作为一种可实施方式，待凹陷区域降温后，对补板与筒体焊接时采用CO2气体保护焊，先对补板的边缘与凹陷区域进行点焊固定，然后进行小规范焊接，焊丝材质为ER50-6、直径为1.2mm，焊接电流90~150A，焊接电压19~23V，气体流量12~15L/min，气体类型为CO2气或混合气。
作为一种可实施方式，焊接时从补板侧起弧，小锯齿形摆动焊枪，焊接至与筒体侧熔合后迅速移开，避免筒体侧过热造成焊穿，同时应保证连续焊接以避免接头过多造成未焊透现象。
作为一种可实施方式，使用角向磨光机对补板和标记区域的焊缝进行磨平，确保焊接表面平滑，没有毛刺。
作为一种可实施方式，焊接24小时后对锅炉外筒体的焊缝进行磁粉探伤。
作为一种可实施方式，水压试验的压力标准为不小于0.4Mpa。
本发明通过对缺陷位置进行标记、加热、敲击，使缺陷区域形成凹陷，然后将补板嵌设于凹陷区域内进行焊接，可以避免传统焊补方式导致的焊漏、焊穿等问题，同时焊接时敲击出的凹陷区域边缘与补板之间可以形成小坡口，不需要另外加工出坡口，方便焊接；焊接完成后对补板和标记区域进行磨平，保证外观良好，整个工序焊接效率高，修复效果好。
以上所述之实施例，只是本发明的较佳实施例而已，并非限制本发明的实施范围，故凡依本发明专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明申请专利范围内。

Claims (9)

1.预热锅炉外筒体焊补方法，所述锅炉外筒体内壁存在若干腐蚀缺陷，其特征在于，包括以下几个步骤：
第一步、确定缺陷的位置，清理缺陷周围，根据缺陷的形状和大小确定补焊区域，对补焊区域做标记；缺陷为多处点状腐蚀，多个点状腐蚀相邻距离过大时，每个点状腐蚀为一个焊补区域；相邻的多个点状腐蚀距离较近时，以最外围的点状腐蚀为边缘确定焊补区域的中心，多个点状腐蚀确定一个焊补区域，焊补区域最远两点的距离为30~50mm，对焊补区域使用不易脱落的标记方式将其圈出；
第二步、对标记区域进行加热，加热区域大小以补焊区域为中心向外加10~15mm区域；
第三步、在红热状态下敲击标记区域，使标记区域凹于筒体表面；
第四步、根据凹陷区域大小，将对应的补板镶嵌于凹陷区域内，将补板焊接在凹陷区域内；
第五步、对补板与凹陷区域的焊缝进行磨平；
第六步、对锅炉外筒体焊缝区进行探伤，探伤无缺陷后进行水压试验，有缺陷对缺陷区域重新补焊。
2.根据权利要求1所述的预热锅炉外筒体焊补方法，其特征在于，使用氧-乙炔火焰对标记区域进行加热，加热温度为700~900℃至标记区域呈红热状态。
3.根据权利要求1所述的预热锅炉外筒体焊补方法，其特征在于，使用手锤敲击标记区域至标记区域凹陷于筒体表面3~5mm，敲击出的凹陷区域底部为一平面且内部及周边无明显棱角与碎屑。
4.根据权利要求1所述的预热锅炉外筒体焊补方法，其特征在于，所述补板的材质与锅炉外筒体材质相同或性能高于锅炉外筒体材料性能，补板的形状与凹陷区域相同，补板尺寸需要为焊接工作预留出焊缝间隙，补板边缘倒圆角。
5.根据权利要求1所述的预热锅炉外筒体焊补方法，其特征在于，补板与筒体焊接时采用CO2气体保护焊，先对补板的边缘与凹陷区域进行点焊固定，然后进行小规范焊接，焊丝材质为ER50-6、直径为1.2mm，焊接电流90~150A，焊接电压19~23V，气体流量12~15L/min，气体类型为CO2气或混合气。
6.根据权利要求1所述的预热锅炉外筒体焊补方法，其特征在于，焊接时从补板侧起弧，小锯齿形摆动焊枪，焊接至与筒体侧熔合后迅速移开；应保证连续焊接以避免接头过多。
7.根据权利要求1所述的预热锅炉外筒体焊补方法，其特征在于，使用角向磨光机对补板和标记区域的焊缝进行磨平，确保焊接表面平滑，没有毛刺。
8.根据权利要求1所述的预热锅炉外筒体焊补方法，其特征在于，焊接24小时后对锅炉外筒体的焊缝进行磁粉探伤。
9.根据权利要求1所述的预热锅炉外筒体焊补方法，其特征在于，水压试验的压力标准为不小于0.4Mpa。
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