專利名稱：焊接用定位塞塊保證管對接接頭根部間隙的裝配方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及焊接工藝方法，特別是涉及焊接用定位塞塊保證管對接接頭根部間隙的裝配方法。
背景技術(shù)：
在施焊過程中接頭根部的橫向膨脹或收縮變形，直接影響對接接頭根部打底焊縫的質(zhì)量。尤其焊接大線脹系數(shù)材料(如不銹鋼、鎳基合金、銅基合金等)接頭根部打底焊縫時，接頭根部的橫向收縮變形可達(dá)2-3mm，無法保證單面焊雙面成形工藝。為了實(shí)現(xiàn)單面焊雙面成形，在焊接過程中必須使接頭根部保持有裝配間隙。如何保證接頭根部裝配間隙，已成為保證對接接頭根部打底焊縫質(zhì)量的關(guān)鍵所在。目前對上述大線脹系數(shù)管件對接焊接都是采用手工鎢極氬弧焊單面焊雙面成形工藝，廣泛采用的管子對接接頭定位主要有以下幾種a、搭橋法定位焊，事先在坡口兩側(cè)堆焊出一定高度的焊肉，然后在坡口上方將其連接搭焊成一橫跨坡口的定位焊縫(圖1所示)，該方法主要用于壁厚3-15mm的管子對接接頭裝配定位。存在的問題是剛性不夠，無法保證裝配間隙，且容易對坡口兩側(cè)母材造成損傷。
b、根部直接打底定位焊，在坡口根部直接焊接幾段定位焊縫(圖2、圖3、圖4所示)，該方法可用于壁厚3-15mm管子。存在的問題是根部接頭過多，定位剛性不夠，無法保證裝配間隙，故無法保證焊接質(zhì)量。
c、嵌入焊絲組合定位焊，在間隙內(nèi)嵌入一直徑與要求間隙相當(dāng)?shù)暮附z用于強(qiáng)制保證間隙，與搭橋法或根部直接打底定位相組合，臨近打底焊縫焊接結(jié)束后，取下該焊絲。所述方法容易使坡口遭到破壞，焊絲與坡口邊緣為點(diǎn)接觸，定位剛性不足，裝配間隙很難保證，焊接接頭過多，亦無法保證根部打底焊縫質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題，是提供一種能提高焊接質(zhì)量、操作簡單的焊接用定位塞塊保證管對接接頭根部間隙的裝配方法。
采用的技術(shù)方案是
焊接用定位塞塊保證管對接接頭根部間隙的裝配方法，包括根據(jù)管子壁厚，按照工藝規(guī)定采用U形坡口或V形坡口、I形坡口并按工藝規(guī)定參數(shù)在兩管對接處分別加工上述坡口；按照采用的坡口形式加工與坡口截面相同尺寸的一定數(shù)量定位塞塊；根據(jù)管子直徑大小，用不同數(shù)量的定位塞塊定位，定位塞塊沿管子圓周的坡口上等分位置設(shè)置，并將定位塞塊與兩管接頭的外圓或坡口兩側(cè)點(diǎn)焊固定，其點(diǎn)焊固定焊縫長度10-15mm，須保證工藝規(guī)定的根部間隙；按一定順序開始起焊打底焊縫，焊至定位塞塊處，將該處點(diǎn)焊固定焊縫用薄片砂輪磨掉，取下定位塞塊，再接續(xù)焊接打底焊縫，依次取完定位塞塊焊完所余下打底焊縫。
上述的管子壁厚δ大于15mm，工藝規(guī)定采用U形坡口，工藝規(guī)定參數(shù)坡口面角度β為15°±2°、根部間隙b為3±1mm、根部鈍邊P為2+0.2mm；管子壁厚3≤δ≤15mm，采用V形坡口，工藝規(guī)定參數(shù)坡口夾角α為60°+5°、根部間隙b為3±1mm、根部鈍邊P為1±0.5mm；管子壁厚δ＜3mm，采用I形坡口，工藝規(guī)定參數(shù)根部間隙b為3±1mm。
上述的根據(jù)管子直徑大小，定位塞塊沿管子圓周的坡口二至四等分位置設(shè)置。
上述的定位塞塊采用與管子同材質(zhì)材料加工制作。
本發(fā)明取得的積極效果是1、采用特有的工藝措施和操作方法可以解決由于打底焊縫橫向收縮變形導(dǎo)致裝配間隙無法保證的問題。
2、有利保證單面焊雙面成形工藝順利進(jìn)行。
3、定位效果十分顯著，定位塞塊的固定去除操作簡便，焊接質(zhì)量得到提高。


圖1是現(xiàn)有搭橋法定位焊示意圖。
圖2是現(xiàn)有U形坡口根部直接打底定位焊示意圖。
圖3是現(xiàn)有V形坡口根部直接打底定位焊示意圖。
圖4是現(xiàn)有I形坡口根部直接打底定位焊示意圖。
圖5是本發(fā)明的U形坡口與定位塞塊裝配示意圖。
圖6是本發(fā)明的V形坡口與定位塞塊裝配示意圖。
圖7是本發(fā)明的I形坡口與定位塞塊裝配示意圖。
具體實(shí)施方式
焊接用定位塞塊保證管對接接頭根部間隙的裝配方法，是針對不銹鋼管、銅鎳合金管對接焊接，采用手工鎢極氬弧焊、單面焊雙面成形焊接工藝，因此在焊接過程中必須使接頭根部保持焊絲直徑d+0.5-1.5mm的間隙，按不同直徑的管子加工不同的坡口。典型管子接頭坡口及尺寸見表1。
表1典型管子接頭坡口尺寸
實(shí)施例一焊接用定位塞塊保證管對接接頭根部間隙的裝配方法，包括根據(jù)管子壁厚δ＝16mm，按照表1中δ＞15mm可采用U形坡口(見圖5)，在兩管對接處分別加工成U形坡口1，其U形坡口1坡口面角β為16°，根部鈍邊P為2.2mm；管材為不銹鋼材質(zhì)，采用與管子同材質(zhì)不銹鋼加工成與U形坡口1截面相同尺寸的定位塞塊2；根據(jù)管子直徑較大，用四塊定位塞塊2定位，四塊定位塞塊2沿管子圓周的U形坡口1上四等分位置設(shè)置，并將定位塞塊2與兩管接頭的U形坡口1兩側(cè)面用鎢極氬弧焊點(diǎn)焊固定、其點(diǎn)焊固定焊縫3長15mm，保證根部間隙b＝3.5mm符合工藝b＝3±1mm的要求；采用手工鎢極氬弧焊，按順序先由一點(diǎn)開始起焊接打底焊縫，焊至定位塞塊2處，將該處點(diǎn)焊固定焊縫3用薄片鋁基無鐵砂輪磨掉，取下固定塞塊2，再接續(xù)焊打底焊縫，依次取完定位塞塊2焊完所有余下打底焊縫。
實(shí)施例二焊接用定位塞塊保證管對接接頭根部間隙的裝配方法，包括根據(jù)管子壁厚δ＝10mm，按照表1中3≤δ≤15m可采用V形坡口(見圖6)，在兩管對接處分別加工成V形坡口4，其V形坡口4的夾角60°，根部鈍邊P為1mm；管材為不銹鋼材質(zhì)，采用同材質(zhì)不銹鋼加工成與V形坡口4截面相同尺寸的定位塞塊5；根據(jù)管子直徑較小，用三塊定位塞塊5定位，三塊定位塞塊5沿管子圓的V形坡口4上三等分位置設(shè)置，并將定位塞塊5與兩管接頭的外圓用鎢極氬弧焊點(diǎn)焊固定，其點(diǎn)焊固定焊縫6長15mm，保證根部間隙b＝3mm，符合工藝b＝3±1mm的要求；采用手工鎢極氬弧焊，按順序先由一點(diǎn)開始起焊打底焊縫，焊至定位塞塊5處，將該處點(diǎn)焊固定焊縫6用薄片鋁基無鐵砂輪磨掉，取下定位塞塊5，再接續(xù)焊打底焊縫，依次取完定位塞塊5焊完所有余下打底焊縫。
實(shí)施例三焊接用定位塞塊保證管對接接頭根部間隙的裝配方法，包括根據(jù)管子壁厚δ＝2.5mm，按照表1中δ＜3mm可采用I形坡口(見圖7)，在兩管對接處分別加工成I形坡口7；管材為銅鎳合金，采用同材質(zhì)銅鎳合金加工成與I形坡口7截面相同尺寸的定位塞塊8；根據(jù)管子直徑小，用二塊定位塞塊8定位，二塊定位塞塊8沿管子圓周的I形坡口7上二等分位置設(shè)置，并將定位塞塊8與兩管接頭的外圓用鎢極氬弧焊點(diǎn)焊固定，其點(diǎn)焊固定焊縫9長10mm，保證根部間隙b＝2mm符合工藝b＝3±1mm的要求；采用手工鎢極氬弧焊，按順序先由一點(diǎn)開始起焊打底焊縫、焊至定位塞塊8處，將該處點(diǎn)焊固定焊縫9用薄片鋁基無鐵砂輪磨掉，取下定位塞塊8，再接續(xù)焊打底焊縫，取完余下定位塞塊8焊完所有打底焊縫。
權(quán)利要求
1.焊接用定位塞塊保證管對接接頭根部間隙的裝配方法，其特征包括根據(jù)管子壁厚、按照工藝規(guī)定采用U形坡口(1)或V形坡口(4)、I形坡口(7)，并按工藝規(guī)定參數(shù)在兩管對接處分別加工上述坡口；按照采用的坡口形式加工與坡口截面相同尺寸的一定數(shù)量定位塞塊(2)、(5)、(8)；根據(jù)管子直徑大小，用不同數(shù)量的定位塞塊(2)、(5)、(8)定位，定位塞塊(2)、(5)、(8)沿管子圓周的坡口上等分位置設(shè)置，并將定位塞塊(2)、(5)、(8)與兩管接頭的外圓或坡口兩側(cè)點(diǎn)焊固定，其點(diǎn)焊固定焊縫(3)、(6)、(9)長度10-15mm，須保證工藝規(guī)定的根部間隙；按一定順序開始起焊打底焊縫，焊至定位塞塊(2)、(5)、(8)處，將該處點(diǎn)焊固定焊縫(3)、(6)、(9)用薄片砂輪磨掉，取下定位塞塊(2)、(5)、(8)，再接續(xù)焊接打底焊縫，依次取完定位塞塊(2)、(5)、(8)焊完所余下打底焊縫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接用定位塞塊保證管對接接頭根部間隙的裝配方法，其特征在于所述的管子壁厚δ大于15mm，工藝規(guī)定采用U形坡口(1)，工藝規(guī)定參數(shù)坡口面角β為15+2°、根部間隙b為3±1mm、根部鈍邊P為2+0.2mm；管子壁厚δ為3≤δ≤15mm，采用V形坡口(4)，工藝規(guī)定參數(shù)坡口夾角α為60+5°、根部間隙b為3±1mm、根部鈍邊P為1±0.5mm；管子壁厚δ＜3mm，采用I形坡口(7)，工藝規(guī)定參數(shù)根部間隙b為3±1mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接用定位塞塊保證管對接接頭根部間隙的裝配方法，其特征在于所述的根據(jù)管子直徑大小，定位塞塊(2)、(5)、(8)沿管子圓周的坡口二至四等分位置設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接用定位塞塊保證管對接接頭根部間隙的裝配方法，其特征在于所述的定位塞塊(2)、(5)、(8)采用與管子同材質(zhì)材料加工制作。
全文摘要
本發(fā)明涉及焊接用定位塞塊保證管對接接頭根部間隙的裝配方法，包括根據(jù)管子壁厚選擇加工坡口的形式，在坡口中沿管子圓周方向點(diǎn)焊固定一定數(shù)量與管子同材質(zhì)、與坡口截面同尺寸的定位塞塊，使管對接接頭根部間隙在打底焊縫焊接過程中始終保持在工藝要求的尺寸范圍內(nèi)，解決接頭部位產(chǎn)生橫向收縮，實(shí)現(xiàn)鎢極氬弧焊內(nèi)填絲單面焊雙面成形焊接工藝并保證焊接質(zhì)量。本發(fā)明為面接觸拘束定位，優(yōu)于傳統(tǒng)的點(diǎn)接觸、線接觸拘束定位，定位效果十分顯著，定位塞塊的點(diǎn)固和去除操作非常方便，且焊接質(zhì)量得到很大提高，工藝合理，可廣泛應(yīng)用在管子對接的單面焊雙面成形工藝。
文檔編號B23K37/04GK1695879SQ20051004651
公開日2005年11月16日 申請日期2005年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月26日
發(fā)明者劉殿寶, 陳凱, 朱元臣, 劉放, 王長河, 雷兆峰, 高峰, 王熹哲, 趙振民 申請人:渤海船舶重工有限責(zé)任公司