專利名稱：一種用于大型立式儲油罐的焊接裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及大型設(shè)備的焊接，特別是一種用于大型立式儲油罐的焊接裝置，還提供了利用該裝置的方法。
背景技術(shù)：
隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，石油化工設(shè)施越來越向大型化發(fā)展。我國為了抵御國際油價(jià)動(dòng)蕩對我國油價(jià)及經(jīng)濟(jì)社會產(chǎn)生的不利影響，加快了建設(shè)大型原油商業(yè)儲備基地的步伐。目前，同行業(yè)在大型儲罐的環(huán)縫焊接仍基本上采用傳統(tǒng)的單面埋弧自動(dòng)焊的設(shè)備及施工工藝，存在工序多、工效低、施工周期長、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，耗能多、帶來環(huán)境污染等問題。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供了一種工序少、工效高、 施工周期短、工人勞動(dòng)強(qiáng)度小，耗能少、更環(huán)保的用于大型立式儲油罐的焊接裝置。本發(fā)明的技術(shù)方案是這種用于大型立式儲油罐的焊接裝置，包括支架和行走機(jī)構(gòu)，支架跨放在被焊接的壁板上，壁板的兩側(cè)各設(shè)有一臺單面埋弧自動(dòng)焊設(shè)備，兩臺單面埋弧自動(dòng)焊設(shè)備都固定到支架上并與行走機(jī)構(gòu)連接。由于兩臺單面埋弧自動(dòng)焊設(shè)備都固定到支架上并與行走機(jī)構(gòu)連接，所以實(shí)現(xiàn)了同步地進(jìn)行雙面焊接，這樣工序少、工效高、施工周期短、工人勞動(dòng)強(qiáng)度小，耗能少、更環(huán)保。還提供了利用該裝置的用于大型立式儲油罐的焊接方法，在行走機(jī)構(gòu)的前進(jìn)方向上，兩側(cè)的單面埋弧自動(dòng)焊設(shè)備的焊槍保持指定距離；首先進(jìn)行根部焊接，兩側(cè)的焊槍同時(shí)引弧，在壁板的每側(cè)各形成一個(gè)熔池，在前置焊槍焊接形成的熔池基本固化但溫度仍然較高的時(shí)候，后置焊槍焊接形成的熔池在保證不燒穿的前提下，將已焊焊縫根部再次充分熔化，隨著熔池的固化，焊縫根部的焊渣被充分析出，從而一次完成根部焊縫的焊接；后續(xù)層次的焊接與此相同。


圖1所示為根據(jù)本發(fā)明的焊槍角度示意圖；圖2所示為現(xiàn)有技術(shù)的單面埋弧自動(dòng)焊工序的流程圖；圖3所示為根據(jù)本發(fā)明的雙面埋弧自動(dòng)焊工序的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面通過附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。這種用于大型立式儲油罐的焊接裝置，包括支架和行走機(jī)構(gòu)，支架跨放在被焊接的壁板上，壁板的兩側(cè)各設(shè)有一臺單面埋弧自動(dòng)焊設(shè)備，兩臺單面埋弧自動(dòng)焊設(shè)備都固定到支架上并與行走機(jī)構(gòu)連接。
優(yōu)選地，每臺單面埋弧自動(dòng)焊設(shè)備裝入一輛操作車內(nèi)，車內(nèi)配備有對講和視頻系統(tǒng)，用于兩輛車內(nèi)的操作者對話和交流，便于兩者的配合，因?yàn)楹附舆^程中操作者要根據(jù)坡口情況及時(shí)調(diào)節(jié)焊槍位置和角度而兩者需要保持一致。還提供了利用該裝置的用于大型立式儲油罐的焊接方法，在行走機(jī)構(gòu)的前進(jìn)方向上，兩側(cè)的單面埋弧自動(dòng)焊設(shè)備的焊槍保持指定距離；首先進(jìn)行根部焊接，兩側(cè)的焊槍同時(shí)引弧，在壁板的每側(cè)各形成一個(gè)熔池，在前置焊槍焊接形成的熔池基本固化但溫度仍然較高的時(shí)候，后置焊槍焊接形成的熔池在保證不燒穿的前提下，將已焊焊縫根部再次充分熔化，隨著熔池的固化，焊縫根部的焊渣被充分析出，從而一次完成根部焊縫的焊接；后續(xù)層次的焊接與此相同。優(yōu)選地，該方法包括以下步驟(1)焊前檢查檢查單面埋弧自動(dòng)焊設(shè)備的各接線是否連接正確、接觸是否良好； 檢查焊絲焊劑適用是否正確及充足；檢查坡口組對情況，對于坡口角度和間隙不合適的部位進(jìn)行適當(dāng)?shù)臉?biāo)識，如果焊道需要進(jìn)行修補(bǔ)則修補(bǔ)；檢查定位焊的間距和長度是否合適，打磨是否圓滑過渡；(2)雙側(cè)同步焊接，包括分步驟(2. 1)檢查前置焊槍和后置焊槍之間的間距是否適當(dāng)，如圖1所示為根據(jù)本發(fā)明的焊槍角度示意圖；(2. 2)根據(jù)壁板的厚度和裝配尺寸選擇適宜的焊接工藝參數(shù)；(2. 3)雙側(cè)配合焊接；(3)雙面焊接填充層和蓋面層。在所述分步驟(2. 2)中，當(dāng)被焊接的壁板的壁厚> 16mm時(shí)，增加線能量，保證根部熔合，并防止裂紋產(chǎn)生；當(dāng)后置焊槍焊接時(shí)控制焊接線能量低于前置焊槍焊接時(shí)的焊接線
能量°在步驟C3)中，第二層焊縫在距離第一層焊縫起頭50mm處起弧，依此類推，形成一個(gè)臺階狀，為各層焊道之間的銜接做好準(zhǔn)備工作；用角向磨光機(jī)對層間焊接后焊道的缺陷進(jìn)行打磨清理，將氣孔、夾渣等缺陷清理掉，并將接頭部位打磨成一定的坡度，確保接頭的焊接質(zhì)量；焊接蓋面層時(shí)，局部存在缺陷的部位采用焊條電弧焊進(jìn)行修補(bǔ)。現(xiàn)在比較說明本發(fā)明的雙面埋弧焊和現(xiàn)有技術(shù)的單面埋弧焊(1)工序少、速度快、效率高雙面同時(shí)焊接且根焊一次成型無需清根，相對于傳統(tǒng)的單面焊工序明顯減少，從而實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)效率的提高。二者工序?qū)Ρ仁疽鈭D見圖2和圖3。(2)焊接質(zhì)量高傳統(tǒng)的單面埋弧自動(dòng)焊由于焊縫的另一側(cè)沒有焊劑保護(hù)，根部焊接時(shí)，焊道背面成型很差，凸凹不平，甚至產(chǎn)生焊瘤，需要采用碳弧氣刨清根(清除焊道背部坡口)后再進(jìn)行焊接。否則，將嚴(yán)重違反焊接操作規(guī)程，焊接質(zhì)量也得不到保證。由于碳弧氣刨是人工操作，刨削后坡口的形狀很不規(guī)則，使得背部封底焊縫焊接時(shí)，容易產(chǎn)生夾渣和未熔合等焊接缺陷，成為影響儲罐施工質(zhì)量的主要因素。雙面同步埋弧自動(dòng)焊焊接時(shí)，壁板(焊件)兩側(cè)各一套單面埋弧自動(dòng)焊裝置，在焊接前進(jìn)方向上，兩側(cè)的焊槍保持一定的距離。根部焊接開始，兩側(cè)焊槍同時(shí)引弧，在壁板兩側(cè)各形成一個(gè)焊接熔池，在前置焊槍焊接形成的熔池基本固化但溫度仍然很高的時(shí)候，后置焊槍焊接形成的熔池將焊縫根部再次充分熔化。隨著熔池的固化，焊縫根部焊渣充分析出，從而一次完成根部焊縫的雙面同步埋弧焊接。既可有效消除焊縫缺陷(如氣孔、夾渣、未熔合等)，又可獲得良好的外部成型，以利于后續(xù)焊道的雙面同步焊接。(3)施工成本有效降低一方面雙面埋弧焊不需要清根處理，節(jié)省了清根消耗的大量人力、設(shè)備臺班；另一方面減少了至少三分之一的焊接材料的消耗量；同時(shí)，由于前置焊機(jī)焊接的熱效應(yīng)，后置焊機(jī)可以采用比單面焊焊機(jī)較少的能量輸入來完成等量的焊縫，節(jié)能效果非常明顯。(4)環(huán)保效果好雙面埋弧焊省去了“清根”工序，減少了因采用碳弧氣刨清根帶來弧光、煙塵、噪音等污染。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于大型立式儲油罐的焊接裝置，其特征在于該裝置包括支架和行走機(jī)構(gòu)， 支架跨放在被焊接的壁板上，壁板的兩側(cè)各設(shè)有一臺單面埋弧自動(dòng)焊設(shè)備，兩臺單面埋弧自動(dòng)焊設(shè)備都固定到支架上并與行走機(jī)構(gòu)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于大型立式儲油罐的焊接裝置，其特征在于，每臺單面埋弧自動(dòng)焊設(shè)備裝入一輛操作車內(nèi)，車內(nèi)配備有對講和視頻系統(tǒng)，用于兩輛車內(nèi)的操作者對話和交流，便于兩者的配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于大型立式儲油罐的焊接方法，其特征在于，在行走機(jī)構(gòu)的前進(jìn)方向上，兩側(cè)的單面埋弧自動(dòng)焊設(shè)備的焊槍保持指定距離；首先進(jìn)行根部焊接，兩側(cè)的焊槍同時(shí)引弧，在壁板的每側(cè)各形成一個(gè)熔池，在前置焊槍焊接形成的熔池基本固化但溫度仍然較高的時(shí)候，后置焊槍焊接形成的熔池在保證不燒穿的前提下，將已焊焊縫根部再次充分熔化，隨著熔池的固化，焊縫根部的焊渣被充分析出，從而一次完成根部焊縫的焊接；后續(xù)層次的焊接與此相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于大型立式儲油罐的焊接方法，其特征在于，包括以下步驟(1)焊前檢查檢查單面埋弧自動(dòng)焊設(shè)備的各接線是否連接正確、接觸是否良好；檢查焊絲焊劑適用是否正確及充足；檢查坡口組對情況，對于坡口角度和間隙不合適的部位進(jìn)行適當(dāng)?shù)臉?biāo)識，如果焊道需要進(jìn)行修補(bǔ)則修補(bǔ)；檢查定位焊的間距和長度是否合適，打磨是否圓滑過渡；(2)雙側(cè)同步焊接，包括分步驟(2.1)檢查前置焊槍和后置焊槍之間的間距是否適當(dāng)；(2. 2)根據(jù)壁板的厚度和裝配尺寸選擇適宜的焊接工藝參數(shù)；(2. 3)雙側(cè)配合焊接；(3)雙面焊接填充層和蓋面層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于大型立式儲油罐的焊接方法，其特征在于，在所述分步驟(2. 中，當(dāng)被焊接的壁板的壁厚> 16mm時(shí)，增加線能量，保證根部熔合，并防止裂紋產(chǎn)生；當(dāng)后置焊槍焊接時(shí)控制焊接線能量低于前置焊槍焊接時(shí)的焊接線能量。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于大型立式儲油罐的焊接方法，其特征在于，在步驟(3) 中，第二層焊縫在距離第一層焊縫起頭50mm處起弧，依此類推，形成一個(gè)臺階狀，為各層焊道之間的銜接做好準(zhǔn)備工作；用角向磨光機(jī)對層間焊接后焊道的缺陷進(jìn)行打磨清理，將氣孔、夾渣等缺陷清理掉，并將接頭部位打磨成一定的坡度，確保接頭的焊接質(zhì)量；焊接蓋面層時(shí)，局部存在缺陷的部位采用焊條電弧焊進(jìn)行修補(bǔ)。
全文摘要
公開了一種工序少、工效高、施工周期短、工人勞動(dòng)強(qiáng)度小，耗能少、更環(huán)保的用于大型立式儲油罐的焊接裝置，包括支架和行走機(jī)構(gòu)，支架跨放在被焊接的壁板上，壁板的兩側(cè)各設(shè)有一臺單面埋弧自動(dòng)焊設(shè)備，兩臺單面埋弧自動(dòng)焊設(shè)備都固定到支架上并與行走機(jī)構(gòu)連接。還提供了利用該裝置的方法。
文檔編號B23K9/18GK102500891SQ201110350849
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月8日
發(fā)明者劉政瑋, 唐德渝, 張琴, 李春明, 李景波, 楊鎖軍, 王斌, 王魯君, 趙竹平, 遲紅艷, 陳建平, 韓國紅 申請人:陳建平