CN116038257A - 艉管的修补方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及艉管修补技术领域，特别是涉及一种艉管的修补方法，包括将艉管的受损区域处理成坡口；预热所述坡口；当所述坡口的温度大于等于第一预设值而小于第二预设值，采用TIG焊对所述坡口进行修补焊接；当所述坡口的温度高于所述第二预设值时，暂停对所述坡口的修补焊接，并对所述坡口的边缘进行锤击，直至所述坡口的温度大于等于第一预设值而低于所述第二预设值；完成对所述坡口的修补焊接后，对所述坡口进行退火处理。其有益效果在于：通过在修补焊接的过程中对坡口的温度进行控制并采取相应的措施，本发明可以避免艉管产生裂纹和变形。

Description

艉管的修补方法

技术领域

本发明涉及艉管修补技术领域，特别是涉及一种艉管的修补方法。

背景技术

艉管是船舶轴系的重要组成部分，是船舶航行推进动力主轴的通道，艉管与主轴之间有艉管轴承，艉管与艉管轴承之间通过过盈配合实现固定连接。在过盈配合过程中有时会发生意外情况，艉管内壁会被划伤而不满足设计和使用要求。

对划伤部位进行修补焊接的质量风险高，技术难度大。因为艉管的材质一般为锻钢件，若焊接工艺不当，存在产生焊接裂纹缺陷的可能，而且在过盈配合阶段，艉管已经经过整体退火处理和机械加工，该阶段修补焊接容易导致艉管发生变形而不满足实际使用要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：现有的修补焊接在修补艉管时存在裂纹缺陷的风险，同时容易导致艉管变形。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种艉管的修补方法，包括：将艉管的受损区域处理成坡口；预热所述坡口；当所述坡口的温度大于等于第一预设值而小于第二预设值，采用TIG焊对所述坡口进行修补焊接；当所述坡口的温度高于所述第二预设值时，暂停对所述坡口的修补焊接，并对所述坡口的边缘进行锤击，直至所述坡口的温度大于等于第一预设值而低于所述第二预设值；完成对所述坡口的修补焊接后，对所述坡口进行退火处理。

在上述技术方案中，所述采用TIG焊对所述坡口进行修补焊接，具体包括：在所述坡口内起弧；在所述坡口堆叠焊缝，直至所述坡口被所述焊缝完全填充。

在上述技术方案中，所述焊缝的最高处高于所述坡口的开口，还包括：对所述焊缝进行机加工处理，以使所述焊缝与所述坡口的开口齐平。

在上述技术方案中，所述对所述坡口进行退火处理，具体包括：加热所述焊缝的外表面，直至所述坡口的温度达到第二预设值；对所述坡口进行缓冷处理。

在上述技术方案中，所述对所述坡口进行缓冷处理，还包括：采用保温棉覆盖所述坡口。

在上述技术方案中，还包括：对所述受损区域进行清洁处理。

在上述技术方案中，所述预热所述坡口，具体包括：在所述坡口内起弧，加热所述坡口；当所述坡口的温度达到所述第一预设值时，停止加热所述坡口。

在上述技术方案中，所述坡口的角度取值范围为40至50°。

在上述技术方案中，将测温探头置于所述艉管，所述测温探头与所述坡口的边缘形成至少30cm的间隔，以所述测温探头测得的温度作为所述坡口的温度。

在上述技术方案中，锤击的范围为环形区域，所述环形区域的内侧与所述坡口之间具有第一间隔，所述环形区域的外侧与所述坡口之间具有第二间隔。

在上述技术方案中，所述第一预设值的取值范围为100至150℃。

在上述技术方案中，所述第二预设值为200℃。

本发明实施例的艉管的修补方法与现有技术相比，其有益效果在于：将艉管的受损区域处理成坡口，有利于后续修补焊接时焊缝的填充，以完成对受损区域的修补工作；预热坡口，有利于坡口处于适合做修补焊接的温度；当所述坡口的温度高于第一预设值而低于第二预设值，采用TIG焊对所述坡口进行修补焊接，这既有利于修补焊接工作的实施，也有利于减少坡口在修补焊接时产生的应力；当坡口的温度高于第二预设值时，暂停对坡口的修补焊接，可以削减应力集中对坡口的影响，同时对坡口的边缘进行锤击，可以释放坡口处的焊接应力；在完成修补焊接后对坡口进行退火处理，可以进一步释放坡口内的残存应力。

综上所述，通过在修补焊接的过程中对坡口的温度进行控制并采取相应的措施，本发明可以避免艉管产生裂纹和变形。

附图说明

图1是本发明实施例的艉管的修补方法的流程图；

图2是本发明实施例的预热坡口的流程图；

图3是本发明实施例的坡口结构示意图；

图中，1、艉管；2、坡口；3、环形区域。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，应当理解的是，本发明中采用术语“上”、“下”、“左”、“右”、“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，应当理解的是，本发明中采用术语“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是焊接连接；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

如图1和图3所示，本发明实施例优选实施例的一种艉管的修补方法，包括：

100：将艉管1的受损区域处理成坡口2；

200：预热坡口2；

300：当坡口2的温度大于等于第一预设值而小于第二预设值，采用TIG焊对坡口2进行修补焊接；当坡口2的温度高于第二预设值时，暂停对坡口2的修补焊接，并对坡口2的边缘进行锤击，直至坡口2的温度大于等于第一预设值而低于第二预设值；

400：完成对坡口2的修补焊接后，对坡口2进行退火处理。

可以理解的是，将艉管1的受损区域处理成坡口2，有利于后续修补焊接时焊缝的填充，以完成对受损区域的修补工作；预热坡口2，有利于坡口2处于适合做修补焊接的温度；当坡口2的温度高于第一预设值而低于第二预设值，采用TIG焊对坡口2进行修补焊接，这既有利于修补焊接工作的实施，也有利于减少坡口2在修补焊接时产生的应力；当坡口2的温度高于第二预设值时，暂停对坡口2的修补焊接，可以削减应力集中对坡口2的影响，同时对坡口2的边缘进行锤击，可以释放坡口2处的焊接应力；在完成修补焊接后对坡口进行退火处理，可以进一步释放坡口内的残存应力。

通过在修补焊接的过程中对坡口2的温度进行控制并采取相应的措施，本发明可以避免艉管1产生裂纹和变形。

优选地，第一预设值的取值范围为100至150℃。

优选地，第二预设值为200℃。

优选地，通过TIG焊对坡口2进行修补焊接时，焊接材料采用TIG-50焊丝(Φ2.0/2.4mm)，同时采用纯度为99.99％的氩气作为保护气体，氩气流量为15～20L/min，焊接电流为130～180A，修补焊接时产生的单层焊缝厚度≤3mm，单道焊缝宽度≤6mm。

进一步地，采用TIG焊接电弧进行焊前预热，对艉管1的加热范围小，能源消耗少，加热及降温时间短，修补焊接过程中艉管1内温度较低，劳动条件好。同时焊接电弧直径小，热量集中。TIG焊对艉管1内壁加热范围窄，不易产生焊接缺陷，修补焊接过程中不会产生焊渣和金属飞溅物，降低焊后表面清理难度，修补焊接过程艉管1受热范围小，发生过大变形(内径和椭圆度变化)的质量风险低。

在其中一个实施例中，采用TIG焊对坡口2进行修补焊接，具体包括：

在坡口2内起弧；

在坡口2堆叠焊缝，直至坡口2被焊缝完全填充。

可以理解的是，利用焊缝在坡口2内堆叠，可以实现对坡口2的填充，进而完成对受损区域的修补工作。

进一步地，焊缝的最高处高于坡口2的开口，还包括：

对焊缝进行机加工处理，以使焊缝与坡口2的开口齐平。

可以理解的是，焊缝的最高处高于坡口2的开口，有利于后续的坡口2的机械加工处理，使艉管1恢复至划伤前的状态。

进一步地，对坡口2进行退火处理，具体包括：

加热焊缝的外表面，直至坡口2的温度达到第二预设值；

对坡口2进行缓冷处理。

可以理解的是，通过上述方法，本发明可以降低坡口2内的残余应力，起稳定艉管1尺寸的作用，还可以减少变形与裂纹倾向。

在其中一个实施例中，对坡口2进行缓冷处理，还包括：

采用保温棉覆盖坡口2。

可以理解的是，通过保温棉覆盖坡口2，本发明可以实现对坡口2冷却速度的缓解作用，进而提高退火的效果。

进一步地，还包括：

对受损区域进行清洁处理。

可以理解的是，清洁处理可以将受损区域的油污进行有效的清除，避免这些油污在修补过程中进入坡口2而对修补焊接的过程造成不利影响。

如图2所示，进一步地，预热坡口2，具体包括：

201：在坡口2内起弧，加热坡口2；

202：当坡口2的温度达到第一预设值时，停止加热坡口2。

可以理解的是，通过起弧加热坡口2，本发明可以使坡口2的温度迅速提升，而有利于后续的修补焊接的进行。

优选地，坡口2的角度取值范围为40至50°。如此设置可以方便修补焊接时焊缝对坡口2进行填充。

在其中一个实施例中，将测温探头置于艉管1，测温探头与坡口2的边缘形成至少30cm的间隔，以测温探头测得的温度作为坡口2的温度。

可以理解的是，艉管1与坡口2的边缘形成至少30cm的间隔，其所测得的温度具有一定的准确度，同时由于与坡口2具有一定的间隔，可以避免修补焊接时发生意外而损坏测温探头的情况。

如图3所示，进一步地，锤击的范围为环形区域3，环形区域3的内侧与坡口2之间具有第一间隔，环形区域3的外侧与坡口2之间具有第二间隔。

可以理解的是，以上述环形区域3作为锤击的范围，可以释放坡口2处的焊接应力。

本发明的实施过程为：采用酒精对受损区域及周边范围的油污等进行彻底清洗和清洁处理；采用砂轮机将受损区域打磨干净，并打磨出坡口2形状；将测温探头放置于距离坡口2边缘30mm的位置，并压紧固定；在坡口2内起弧加热坡口2，当测温探头温度达到150℃时停止加热；修补焊接时，若测温探头温度达到200℃时，则暂停焊接施工，同时采用圆头木槌进行锤击，直至测温探头的温度下降到150℃；当焊满坡口2时，修补焊接完成；锤击坡口2，当测温探头的温度达到150℃后，对焊缝外表面起弧加热，当测温探头的温度达到200℃时停止加热，完成退火；采用保温棉对坡口2及其周边进行保温覆盖缓冷；保温24小时后，采用着色探伤方法对修补焊接区域进行探伤检验，无裂纹缺陷后，准备对受损区域进行机加工处理；对艉管1受损区域进行机加工处理，恢复艉管1至划伤前的状态。

综上，本发明实施例提供一种艉管的修补方法，其将艉管1的受损区域处理成坡口2，有利于后续修补焊接时焊缝的填充，以完成对受损区域的修补工作；预热坡口2，有利于坡口2处于适合做修补焊接的温度；当坡口2的温度高于第一预设值而低于第二预设值，采用TIG焊对坡口2进行修补焊接，这既有利于修补焊接工作的实施，也有利于减少坡口2在修补焊接时产生的应力；当坡口2的温度高于第二预设值时，暂停对坡口2的修补焊接，可以削减应力集中对坡口2的影响，同时对坡口2的边缘进行锤击，可以释放坡口2处的焊接应力；在完成修补焊接后对坡口进行退火处理，可以进一步释放坡口内的残存应力。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种艉管的修补方法，其特征在于，包括：

将艉管的受损区域处理成坡口；

预热所述坡口；

当所述坡口的温度大于等于第一预设值而小于第二预设值，采用TIG焊对所述坡口进行修补焊接；

当所述坡口的温度高于所述第二预设值时，暂停对所述坡口的修补焊接，并对所述坡口的边缘进行锤击，直至所述坡口的温度大于等于第一预设值而低于所述第二预设值；

完成对所述坡口的修补焊接后，对所述坡口进行退火处理。

2.根据权利要求1所述的艉管的修补方法，其特征在于，所述采用TIG焊对所述坡口进行修补焊接，具体包括：

在所述坡口内起弧；

在所述坡口堆叠焊缝，直至所述坡口被所述焊缝完全填充。

3.根据权利要求2所述的艉管的修补方法，其特征在于，所述焊缝的最高处高于所述坡口的开口，还包括：

对所述焊缝进行机加工处理，以使所述焊缝与所述坡口的开口齐平。

4.根据权利要求2所述的艉管的修补方法，其特征在于，所述对所述坡口进行退火处理，具体包括：

加热所述焊缝的外表面，直至所述坡口的温度达到第二预设值；

对所述坡口进行缓冷处理。

5.根据权利要求4所述的艉管的修补方法，其特征在于，所述对所述坡口进行缓冷处理，还包括：

采用保温棉覆盖所述坡口。

6.根据权利要求1所述的艉管的修补方法，其特征在于，还包括：

对所述受损区域进行清洁处理。

7.根据权利要求1所述的艉管的修补方法，其特征在于，所述预热所述坡口，具体包括：

在所述坡口内起弧，加热所述坡口；

当所述坡口的温度达到所述第一预设值时，停止加热所述坡口。

8.根据权利要求1所述的艉管的修补方法，其特征在于，所述坡口的角度取值范围为40至50°。

9.根据权利要求1所述的艉管的修补方法，其特征在于，将测温探头置于所述艉管，所述测温探头与所述坡口的边缘形成至少30cm的间隔，以所述测温探头测得的温度作为所述坡口的温度。

10.根据权利要求1所述的艉管的修补方法，其特征在于，锤击的范围为环形区域，所述环形区域的内侧与所述坡口之间具有第一间隔，所述环形区域的外侧与所述坡口之间具有第二间隔。

11.根据权利要求1至10任一项所述的艉管的修补方法，其特征在于，所述第一预设值的取值范围为100至150℃。

12.根据权利要求1至10任一项所述的艉管的修补方法，其特征在于，所述第二预设值为200℃。

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