CN115026380B - 管板与壳程筒体合拢缝焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及化工设备技术领域,本申请所提供的管板与壳程筒体合拢缝焊接方法,包括以下步骤:S1,在管板和壳程筒体内表面堆焊;S2,将管板的环缝坡口和壳程筒体的环缝坡口放置于平焊位置堆焊,堆焊后形成管板的环缝坡口堆焊层和壳程筒体的环缝坡口堆焊层;S3,检测合格后,再机加工管板的环缝坡口堆焊层和壳程筒体的环缝坡口堆焊层至表面平整;S4,对管板和壳程筒体进行消除应力热处理;S5,焊接合拢缝外坡口。每道焊接后进行清渣并目视检测合格后再进行下一道焊接,因为这时已经无法容纳检测工具检测,所以一定要有目测检测的工序。采用这种焊接方法,实现了保证管板与壳程筒体合拢缝焊接质量。
Description
技术领域
本申请涉及化工设备技术领域,更具体地说,涉及一种管板与壳程筒体合拢缝焊接方法。
背景技术
内壁具有耐腐蚀要求的高温高压列管式换热器,一般采用堆焊型式的管板,以及堆焊或复合板材质的壳程筒体。因材料特殊或壁厚较厚等因素,壳程筒体组件组焊后需要进行消除应力热处理,热处理后不允许在基层材料上焊接,如果施焊则需要对壳程筒体与管板进行局部消除应力热处理。由于实际组焊顺序,壳程筒体与管板为最后一道合拢焊缝,只能采用单面焊双面成型的方式施工,如进行局部消除应力热处理,则因内侧无法保温和测温点无法布置的原因,无法保证热处理效果。
因此,如何保证管板与壳程筒体合拢缝焊接质量、满足热处理后不允许在设备主体材料上施焊的要求、且焊后免做热处理,是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此,本申请提供了一种管板与壳程筒体合拢缝焊接方法,以实现保证管板与壳程筒体合拢缝焊接质量、满足热处理后不允许在设备主体材料上施焊的要求、且焊后免做热处理。
为了达到上述目的,本申请提供如下技术方案:一种管板与壳程筒体合拢缝焊接方法,包括以下步骤:S1,在管板和壳程筒体内表面堆焊,之后将管板的环缝坡口和壳程筒体的环缝坡口机加工为单边V型外坡口;S2,将管板的环缝坡口和壳程筒体的环缝坡口放置于平焊位置堆焊,堆焊后形成管板的环缝坡口堆焊层和壳程筒体的环缝坡口堆焊层,对管板的环缝坡口堆焊层和壳程筒体的环缝坡口堆焊层与基层结合界面进行100%UT检测;S3,检测合格后,再机加工管板的环缝坡口堆焊层和壳程筒体的环缝坡口堆焊层至表面平整,且机加工管板的环缝坡口和壳程筒体的环缝坡口共同组成的合拢缝外坡口,当对接厚度≥50mm时机加工合拢缝外坡口为U型外坡口,当对接厚度<50mm时机加工合拢缝外坡口为V型外坡口;S4,对管板和壳程筒体进行消除应力热处理,待管束套装完成后,组对管板和壳程筒体合拢环缝,组对错边量≤1mm;S5,焊接合拢缝外坡口,每道焊接后进行清渣并目视检测合格后再进行下一道焊接。
可选地,步骤S2还包括堆焊管板的环缝坡口和壳程筒体的环缝坡口的堆焊层厚度为≥6mm。
可选地,步骤S2还包括采用焊条电弧焊堆焊,选用型号为ENiCrMo-3的Ni基焊条。
可选地,步骤S3还包括,机加工管板的环缝坡口堆焊层和壳程筒体的环缝坡口堆焊层,使机加工后的堆焊层厚度≥4mm。
可选地,步骤S3还包括,对机加工后的管板的环缝坡口堆焊层和壳程筒体的环缝坡口堆焊层的表面进行100%PT检测,确保检测合格。
可选地,步骤S5还包括,采用钨极氩弧焊打底,焊条电弧焊填充盖面。
可选地,步骤S5还包括,选用Ni基焊材,焊丝型号为ERNiCrMo-3,焊条型号为ENiCrMo-3。
可选地,步骤S5还包括,控制道间温度为20-150℃。
本申请所提供的管板与壳程筒体合拢缝焊接方法,管板和壳程筒体内表面堆焊,需要做到对内表面全面的堆焊,形成堆焊层,起到抗腐蚀的作用,然后将管板的环缝坡口和壳程筒体的环缝坡口机加工为单边V型外坡口,然后放置于平焊位置堆焊,平焊位置有利于提高焊接质量,堆焊后形成管板的环缝坡口堆焊层和壳程筒体的环缝坡口堆焊层,此时管板的环缝坡口堆焊层和壳程筒体的环缝坡口堆焊层厚度需要大于等于6mm,且堆焊后会有不平整的情况,堆焊后对堆焊层与基层结合界面进行100%UT检测,UT检测是指超声波检测,UT(Ultrasonic Testing,超声波检测),用来检测焊接质量,检测合格后,再机加工管板的环缝坡口和壳程筒体的环缝坡口的堆焊层,此时机加工管板的环缝坡口和壳程筒体的环缝坡口,这种状态下已经堆焊了管板的环缝坡口堆焊层和壳程筒体的环缝坡口堆焊层,所以需要对堆焊层机加工至表面平整,且要分情况加工合拢缝外坡口形状,当对接厚度≥50mm时,厚度过大需要更强韧的焊接,机加工为U型外坡口,如图2所示,当对接厚度<50mm时机加工为V型外坡口,如图3所示;然后对管板和壳程筒体进行消除应力热处理,热处理后套装管束,套装完成后,组对管板和壳程筒体合拢环缝,组对错边量≤1mm,这点至关重要,错边量过大会导致合拢环缝失败;最后,焊接合拢缝外坡口,每道焊接后进行清渣并目视检测合格后再进行下一道焊接,因为这时已经无法容纳检测工具检测,所以一定要有目测检测的工序。采用这种焊接方法,可以实现保证管板与壳程筒体合拢缝焊接质量、满足热处理后不允许在设备主体材料上施焊的要求、且焊后免做热处理。
附图说明
在所附权利要求书中具体阐述了本申请的新颖特征。通过参考对在其中利用到本申请原理的说明性实施方式加以阐述的以下详细描述和附图,将会对本申请的特征和优点获得更好的理解。附图仅用于示出实施方式的目的,而并不应当认为是对本申请的限制。而且在整个附图中,用相同的附图标记表示相同的元素。
附图中:图1为本申请所提供的管板与壳程筒体合拢缝的结构示意图。
附图中:图2为本申请所提供的管板与壳程筒体合拢缝当对接厚度≥50mm时合拢缝外坡口机加工为U型外坡口的结构示意图。
附图中:图3为本申请所提供的管板与壳程筒体合拢缝当对接厚度<50mm时合拢缝外坡口机加工为V型外坡口的结构示意图。
图1至图3中:1为管板、2为壳程筒体、3为管板的环缝坡口堆焊层、4为壳程筒体的环缝坡口堆焊层。
具体实施方式
本申请提供了一种管板与壳程筒体合拢缝焊接方法,实现了保证管板与壳程筒体合拢缝焊接质量、满足热处理后不允许在设备主体材料上施焊的要求、且焊后免做热处理。
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
图1为本申请所提供的管板与壳程筒体合拢缝的结构示意图。图2为本申请所提供的管板与壳程筒体合拢缝当对接厚度≥50mm时合拢缝外坡口机加工为U型外坡口的结构示意图。图3为本申请所提供的管板与壳程筒体合拢缝当对接厚度<50mm时合拢缝外坡口机加工为V型外坡口的结构示意图。
本申请提供的管板与壳程筒体合拢缝焊接方法,包括以下步骤:S1,在管板1和壳程筒体2内表面堆焊,之后将管板1的环缝坡口和壳程筒体2的环缝坡口机加工为单边V型外坡口;S2,将管板1的环缝坡口和壳程筒体2的环缝坡口放置于平焊位置堆焊,堆焊后形成管板的环缝坡口堆焊层3和壳程筒体的环缝坡口堆焊层4,对管板的环缝坡口堆焊层3和壳程筒体的环缝坡口堆焊层4与基层结合界面进行100%UT检测;S3,检测合格后,再机加工管板的环缝坡口堆焊层3和壳程筒体的环缝坡口堆焊层4至表面平整,且机加工管板1的环缝坡口和壳程筒体2的环缝坡口共同组成的合拢缝外坡口,当对接厚度≥50mm时机加工合拢缝外坡口为U型外坡口,当对接厚度<50mm时机加工合拢缝外坡口为V型外坡口;S4,对管板1和壳程筒体2进行消除应力热处理,待管束套装完成后,组对管板1和壳程筒体2合拢环缝,组对错边量≤1mm;S5,焊接合拢缝外坡口,每道焊接后进行清渣并目视检测合格后再进行下一道焊接。
管板1和壳程筒体2内表面堆焊,需要做到对内表面全面的堆焊,形成堆焊层,起到抗腐蚀的作用,然后将管板1的环缝坡口和壳程筒体2的环缝坡口机加工为单边V型外坡口,然后放置于平焊位置堆焊,平焊位置有利于提高焊接质量,堆焊后形成管板的环缝坡口堆焊层3和壳程筒体的环缝坡口堆焊层4,此时管板的环缝坡口堆焊层3和壳程筒体的环缝坡口堆焊层4厚度需要较大,留给后续机加工的余量,且堆焊后会有不平整的情况,堆焊后对堆焊层与基层结合界面进行100%UT检测,UT检测是指超声波检测,UT(UltrasonicTesting,超声波检测),用来检测焊接质量,检测合格后,再机加工管板1的环缝坡口和壳程筒体2的环缝坡口,此时机加工管板1的环缝坡口和壳程筒体2的环缝坡口,这种状态下已经堆焊了管板的环缝坡口堆焊层3和壳程筒体的环缝坡口堆焊层4,所以需要对堆焊层机加工至表面平整,且要分情况加工合拢缝外坡口形状,当对接厚度≥50mm时,厚度过大需要更强韧的焊接,机加工为U型外坡口,如图2所示σ≥50mm;当对接厚度<50mm时机加工为V型外坡口,如图3所示σ<50mm;然后对管板1和壳程筒体2进行消除应力热处理,热处理后套装管束,套装完成后,组对管板和壳程筒体合拢环缝,组对错边量≤1mm,这点至关重要,错边量过大会导致合拢环缝失败;最后,焊接合拢缝外坡口,每道焊接后进行清渣并目视检测合格后再进行下一道焊接,因为这时已经无法容纳检测工具检测,所以一定要有目测检测的工序。采用这种焊接方法,可以实现保证管板1与壳程筒体2合拢缝焊接质量、满足热处理后不允许在设备主体材料上施焊的要求、且焊后免做热处理。
在本申请一具体实施例中,步骤S2还包括堆焊管板1的环缝坡口和壳程筒体2的环缝坡口的堆焊层厚度为≥6mm。此时管板的环缝坡口堆焊层3和壳程筒体的环缝坡口堆焊层4厚度需要大于等于6mm,留给后续机加工的余量,且太薄不容易保证焊接强度。
在本申请一具体实施例中,步骤S2还包括采用焊条电弧焊堆焊,选用型号为ENiCrMo-3的Ni基焊条。Ni是指镍,Ni基焊条又称镍基焊条。
在本申请一具体实施例中,步骤S3还包括,机加工管板的环缝坡口堆焊层3和壳程筒体的环缝坡口堆焊层4,使机加工后的堆焊层厚度≥4mm。此时管板的环缝坡口堆焊层3和壳程筒体的环缝坡口堆焊层4厚度需要大于等于4mm,太薄不容易保证焊接强度。前述步骤中的提高平整度的机加工大概加工掉2mm的厚度。
在本申请一具体实施例中,步骤S3还包括,对机加工后的管板的环缝坡口堆焊层3和壳程筒体的环缝坡口堆焊层4的表面进行100%PT检测,确保检测合格。PT检测即渗透检验,通过施加渗透剂,用洗净剂去除多余部分,如有必要,施加显像剂以得到零件上开口于表面的某些缺陷的指示,PT(Penetrant Testing,渗透检验)。
在本申请一具体实施例中,步骤S5还包括,采用钨极氩弧焊打底,焊条电弧焊填充盖面。采用钨极氩弧焊打底有助于提升焊接质量,焊条电弧焊填充盖面是一种良好的焊接填充盖面的实施方式,盖面具体指管板的环缝坡口堆焊层3和壳程筒体的环缝坡口堆焊层4之间还未焊接但待焊接的空白部分。
在本申请一具体实施例中,步骤S5还包括,选用Ni基焊材,焊丝型号为ERNiCrMo-3,焊条型号为ENiCrMo-3。Ni是指镍,Ni基焊条又称镍基焊条。
在本申请一具体实施例中,步骤S5还包括,控制道间温度为20-150℃。控制道间温度非常重要,为了保证焊接质量,要控制道间温度为20-150℃。
应当理解,本公开内容的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行,和/或并行执行。此外,方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本申请的范围在此方面不受限制。
在本文所提供的说明书中,说明了大量具体细节。然而,应当理解,本公开内容的实施方式可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实施方式中,并未详细示出公知的方法、结构和技术,以便不模糊对本说明书的理解。
虽然本文已经示出和描述了本申请的示例性实施方式,但对于本领域技术人员显而易见的是,这样的实施方式只是以示例的方式提供的。本领域技术人员现将会在不偏离本申请的情况下想到许多更改、改变和替代。应当理解,在实践本申请的过程中可以采用对本文所描述的本申请实施方式的各种替代方案。以下权利要求旨在限定本申请的范围,并因此覆盖这些权利要求范围内的方法和结构及其等同项。
Claims (4)
1.一种管板与壳程筒体合拢缝焊接方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1,在管板(1)和壳程筒体(2)内表面堆焊,之后将所述管板(1)的环缝坡口和所述壳程筒体(2)的环缝坡口机加工为单边V型外坡口;
S2,将所述管板(1)的环缝坡口和所述壳程筒体(2)的环缝坡口放置于平焊位置堆焊,堆焊后形成管板的环缝坡口堆焊层(3)和壳程筒体的环缝坡口堆焊层(4),对所述管板的环缝坡口堆焊层(3)和所述壳程筒体的环缝坡口堆焊层(4)与基层结合界面进行100%UT检测;
S3,检测合格后,再机加工所述管板的环缝坡口堆焊层(3)和所述壳程筒体的环缝坡口堆焊层(4)至表面平整,且机加工所述管板(1)的环缝坡口和所述壳程筒体(2)的环缝坡口共同组成的合拢缝外坡口,当对接厚度≥50mm时机加工所述合拢缝外坡口为U型外坡口,当对接厚度<50mm时机加工所述合拢缝外坡口为V型外坡口;
S4,对所述管板(1)和所述壳程筒体(2)进行消除应力热处理,待管束套装完成后,组对所述管板(1)和所述壳程筒体(2)合拢环缝,组对错边量≤1mm;
S5,焊接所述合拢缝外坡口,每道焊接后进行清渣并目视检测合格后再进行下一道焊接;
所述步骤S2还包括堆焊所述管板(1)的环缝坡口和所述壳程筒体(2)的环缝坡口的堆焊层厚度为≥6mm;所述步骤S2还包括采用焊条电弧焊堆焊,选用型号为ENiCrMo-3的Ni基焊条;所述步骤S3还包括,机加工所述管板的环缝坡口堆焊层(3)和所述壳程筒体的环缝坡口堆焊层(4),使机加工后的堆焊层厚度≥4mm;所述步骤S3还包括,对机加工后的所述管板的环缝坡口堆焊层(3)和所述壳程筒体的环缝坡口堆焊层(4)的表面进行100%PT检测,确保检测合格;PT检测即渗透检验,通过施加渗透剂,用洗净剂去除多余部分,施加显像剂以得到零件上开口于表面的某些缺陷的指示。
2.如权利要求1所述的管板与壳程筒体合拢缝焊接方法,其特征在于,所述步骤S5还包括,采用钨极氩弧焊打底,焊条电弧焊填充盖面。
3.如权利要求2所述的管板与壳程筒体合拢缝焊接方法,其特征在于,所述步骤S5还包括,选用Ni基焊材,焊丝型号为ERNiCrMo-3,焊条型号为ENiCrMo-3。
4.如权利要求3所述的管板与壳程筒体合拢缝焊接方法,其特征在于,所述步骤S5还包括,控制道间温度为20-150℃。
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