CN115213547A - 一种采用摩擦焊焊接锅炉集箱接管座角焊缝的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种采用摩擦焊焊接锅炉集箱接管座角焊缝的方法，属于锅炉集箱焊接技术领域，包括以下步骤：将集箱本体固定于摩擦焊台架上；管接座安装于摩擦焊设备的飞轮上，摩擦焊设备的飞轮带动管接座转速达到预设值时停止动力供给；管接座转速降至顶锻转速时，旋转的飞轮带动管接座向下移动至与集箱本体接触摩擦，直至管接座停止转动完成焊接。本发明提供的采用摩擦焊焊接锅炉集箱接管座角焊缝的方法，管接座转速达到预设值时停止动力供给，转速降低至顶锻转速时，控制飞轮带动管接座向下移动至与集箱本体接触，通过摩擦焊完成管接座与集箱本体之间的连接，可以避免过多的焊缝，并且摩擦焊焊接过程汇总不产生熔化，有效避免焊接热裂纹。
Description
技术领域
本发明涉及锅炉集箱焊接技术领域，具体涉及一种采用摩擦焊焊接锅炉集箱接管座角焊缝的方法。
背景技术
随着650摄氏度超临界燃煤发电技术的发展，电站蒸汽参数从600摄氏度超临界和亚临界提高到650摄氏度水平，就要求关键高温部件选用的超级奥氏体耐热钢(如HR6W、Sanicro25等)及高温合金材料(如CCA617等)。超级奥氏体耐热钢及高温合金成分复杂、热导率低、热膨胀系数较大、液相流动性差等特点，采用传统熔化焊其焊接性差，易产生焊接热裂纹等缺陷，严重影响焊缝质量。
集箱(集气联箱)是锅炉部件中的关键部件之一，其本体上涉及大量的锅炉管的管接座环形角焊缝。焊缝缝补密集，焊接应力复杂，且传统熔化焊操作空间小，焊接难度进一步加大。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中管接座周围具有环形角焊缝，焊缝缝补密集，焊接应力复杂的缺陷，从而提供一种采用摩擦焊焊接锅炉集箱接管座角焊缝的方法。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种采用摩擦焊焊接锅炉集箱接管座角焊缝的方法，包括以下步骤：
将集箱本体固定于摩擦焊台架上；
管接座安装于摩擦焊设备的飞轮上，摩擦焊设备的飞轮带动管接座转速达到预设值时停止动力供给；
管接座转速降至顶锻转速时，旋转的飞轮带动管接座向下移动至与集箱本体接触摩擦，直至管接座停止转动完成焊接。
可选的，还包括有在集箱本体和管接座上设置坡口的步骤。
可选的，在将集箱本体焊接固定于摩擦焊台架上时，还包括调整摩擦焊台架的角度，以使坡口处于水平位置的步骤。
可选的，所述坡口角度为30度-37.5度。
可选的，所述管接座与集箱本体之间的坡口采用过盈配合。
可选的，焊接完成后，还包括有打磨飞边和超标余高的步骤。
可选的，所述管接座的外径为40mm-66mm，且所述管接座的厚径比为0.11-0.23。
可选的，所述集箱本体的直径不小于330mm，壁厚不小于45mm。
可选的，所述管接座与集箱本体之间形成半透式焊缝。
本发明技术方案，具有如下优点：
1.本发明提供的采用摩擦焊焊接锅炉集箱接管座角焊缝的方法，通过将集箱本体固定在摩擦焊台架上，将管接座安装在摩擦焊飞轮上，管接座转速达到预设值时停止动力供给，管接座处于高速旋转状态，且转速逐渐降低，转速降低至顶锻转速时，控制飞轮带动管接座向下移动至与集箱本体接触，直至管接座停止转动完成焊接，通过摩擦焊完成管接座与集箱本体之间的连接，可以避免过多的焊缝，并且摩擦焊焊接过程汇总不产生熔化，有效避免焊接热裂纹，同时也无需使用焊接填充金属(焊丝等)。
2.本发明提供的采用摩擦焊焊接锅炉集箱接管座角焊缝的方法，在集箱本体和管接座上均设有坡口，且坡口的角度在30度－37.5度之间，设置坡口能够保证焊接精度。
3.本发明提供的采用摩擦焊焊接锅炉集箱接管座角焊缝的方法，焊接完成后还包括有打磨飞边和超标余高的步骤，以完成管接座与集箱本体之间最终的连接。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的采用摩擦焊焊接锅炉集箱接管座角焊缝的方法的焊接过程示意图。
附图标记说明：
1、摩擦焊设备；2、飞轮；3、管接座；4、坡口；5、集箱本体；6、摩擦焊台架。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例
本实施例提供了采用摩擦焊焊接锅炉集箱接管座角焊缝的方法的一种具体的实施方式，如图1所示，包括以下步骤：将集箱本体5固定在摩擦焊台架6上，将管接座3安装在摩擦焊飞轮2上，控制飞轮2带动管接座3进行转动，当管接座3转速达到预设值时停止动力供给，管接座3处于高速自由旋转状态，且转速随时间推移逐渐降低，当转速降低至顶锻转速时，控制飞轮2带动管接座3向下移动至与集箱本体5接触，直至管接座3停止转动完成焊接，通过摩擦焊完成管接座3与集箱本体5之间的连接，可以避免过多的焊缝，并且摩擦焊焊接过程汇总不产生熔化，有效避免焊接热裂纹，同时也无需使用焊接填充金属(焊丝等)。
具体的，在集箱本体5和管接座3上均设有坡口4，且坡口4的角度在30度－37.5度之间，设置坡口4能够保证焊接精度。
具体的，在将集箱本体5固定至摩擦焊台架6上时，还包括调整摩擦焊台架6的角度，以使坡口4处于水平位置，此时便于管接座3与集箱本体5上的坡口4进行对准，进行接触摩擦。
其中，集箱本体5可以通过焊接的方式固定在摩擦焊台架6上，也可以通过其他方式固定在摩擦焊台架6上，如螺栓固定、卡接固定等。
具体的，管接座3与集箱本体5之间的坡口4采用过盈配合。
焊接完成后还包括有打磨飞边和超标余高的步骤，以完成管接座3与集箱本体5之间最终的连接。
具体的，管接座3与集箱本体5之间形成半透式焊缝。
本实施例中，所适用的管接座3外径为40mm－66mm，并且管接座3的厚径比为0.11－0.23。集箱本体5的直径不小于330mm，壁厚不小于45mm。
案例示意：φ460×80mm的617镍基高温合金集箱本体5安装在摩擦焊台架6上，测量后保证管接座3轴线与集箱本体5轴向相互垂直，焊接位置为2F，其侧壁管接座3安装孔加工单边32.5度的坡口4，φ60×7mm、长85mm的镍铁基高温合金管接座3安装在飞轮2上。向摩擦焊设备1控制系统输入操作程序，设定摩擦转速4500r/min、顶锻转速2500r/min，摩擦压力4MPa、顶锻压力6MPa。控制摩擦焊设备1飞轮2转速加速到预设转速，切断旋转动力，当转速下降到摩擦转速时，向下移动管接座3与集箱本体5的坡口4相互接触，接触位置附近的温度升高，当转速达到顶锻转速时，焊缝(坡口4)处受挤压变形，一部分被挤出，在角焊缝周围形成飞边，管接座3在摩擦扭矩作用下停止，经保压使焊缝冷却定型。焊后经过打磨去除飞边和超标余高，随后整体进行焊后去应力(热)处理。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (9)
1.一种采用摩擦焊焊接锅炉集箱接管座角焊缝的方法，其特征在于，包括以下步骤：
将集箱本体(5)固定于摩擦焊台架(6)上；
管接座(3)安装于摩擦焊设备(1)的飞轮(2)上，摩擦焊设备(1)的飞轮(2)带动管接座(3)转速达到预设值时停止动力供给；
管接座(3)转速降至顶锻转速时，旋转的飞轮(2)带动管接座(3)向下移动至与集箱本体(5)接触摩擦，直至管接座(3)停止转动完成焊接。
2.根据权利要求1所述的采用摩擦焊焊接锅炉集箱接管座角焊缝的方法，其特征在于，还包括有在集箱本体(5)和管接座(3)上设置坡口(4)的步骤。
3.根据权利要求2所述的采用摩擦焊焊接锅炉集箱接管座角焊缝的方法，其特征在于，在将集箱本体(5)焊接固定于摩擦焊台架(6)上时，还包括调整摩擦焊台架(6)的角度，以使坡口(4)处于水平位置的步骤。
4.根据权利要求2所述的采用摩擦焊焊接锅炉集箱接管座角焊缝的方法，其特征在于，所述坡口(4)角度为30度－37.5度。
5.根据权利要求2所述的采用摩擦焊焊接锅炉集箱接管座角焊缝的方法，其特征在于，所述管接座(3)与集箱本体(5)之间的坡口(4)采用过盈配合。
6.根据权利要求1－5中任一项所述的采用摩擦焊焊接锅炉集箱接管座角焊缝的方法，其特征在于，焊接完成后，还包括有打磨飞边和超标余高的步骤。
7.根据权利要求1－5中任一项所述的采用摩擦焊焊接锅炉集箱接管座角焊缝的方法，其特征在于，所述管接座(3)的外径为40mm－66mm，且所述管接座(3)的厚径比为0.11－0.23。
8.根据权利要求1－5中任一项所述的采用摩擦焊焊接锅炉集箱接管座角焊缝的方法，其特征在于，所述集箱本体(5)的直径不小于330mm，壁厚不小于45mm。
9.根据权利要求1－5中任一项所述的采用摩擦焊焊接锅炉集箱接管座角焊缝的方法，其特征在于，所述管接座(3)与集箱本体(5)之间形成半透式焊缝。
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