專利名稱：直管換熱器柔性管板深坡口封口焊管板變形控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種封口焊管板變形控制方法，尤其涉及一種直管換熱器柔性管板深坡口封口焊管板變形控制方法，屬于焊接方法技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，部分加氫反應(yīng)器中換熱管與管板封口焊接時常采用柔性管板，管板直徑約2900mm,管板厚度為22mm,單側(cè)管板上管孔數(shù)量達到2500個,在管板上與換熱管焊接的坡口深且窄，坡口深度達4-5mm，寬度4mm。這種結(jié)構(gòu)形式給焊接帶來非常大的困難。由于管板非常薄，并且自身剛性差、管孔數(shù)量多，以及焊接坡口深且管孔數(shù)量多導(dǎo)致的焊接工作量大，這些將導(dǎo)致管板在焊接過程中極易產(chǎn)生嚴重變形，若焊接過程中管板變形過大，將會導(dǎo)致焊縫拉裂，更甚至導(dǎo)致產(chǎn)品報廢。
對于大多數(shù)管板封口焊接可采取反變形法、預(yù)留二次機加裕量等方式來解決，但對于此類結(jié)構(gòu)，無法采用上述方法，因此只能通過控制焊接過程來解決。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種直管換熱器柔性管板深坡口封口焊管板變形控制方法，對焊接工藝進行有效合理的布置，有效減小在管板封口焊過程中管板的變形，通過控制過程變形來保證深坡口封口焊的產(chǎn)品質(zhì)量，解決現(xiàn)有技術(shù)中，換熱管與管板封口焊接時管板變形過大帶來的技術(shù)問題，從而能有效的解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。本發(fā)明目的通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn)一種直管換熱器柔性管板深坡口封口焊管板變形控制方法，包括以下步驟
第一步，分別找出左右管板的中心，在中心處劃定01區(qū)；
第二步，以01為中心，1/2半徑處圓周均勻劃定I區(qū)、2區(qū)、3區(qū)、4區(qū)、5區(qū)、6區(qū)、7區(qū)和8區(qū)，同時通過該八個區(qū)域以及01區(qū)為界定點將管板劃定為內(nèi)層的A1-A8區(qū)和外層的B1-B8區(qū)，其中A1區(qū)與A2區(qū)成對角線分布，A3區(qū)與A4區(qū)成對角線分布，A5區(qū)與A6區(qū)成對角線分布，A7區(qū)與AS區(qū)成對角線分布，BI區(qū)與B2區(qū)成對角線分布，B3區(qū)與B4區(qū)成對角線分布，B5區(qū)與B6區(qū)成對角線分布，B7區(qū)與B8區(qū)成對角線分布；
第三步，在左側(cè)管板的01區(qū)內(nèi)打底焊接一層，再在右側(cè)管板的01區(qū)內(nèi)打底焊接一層；第四步，采用對稱跳焊原則按以下次序打底焊接一層左I區(qū)一右I區(qū)一左2區(qū)一右2區(qū)一左3區(qū)一右3區(qū)一左4區(qū)一右4區(qū)一左5區(qū)一右5區(qū)一左6區(qū)一右6區(qū)一左7區(qū)一右7區(qū)一左8區(qū)一右8區(qū)；
第五步，按上述步驟3和步驟4的焊接順序每次只焊接一層焊縫，循環(huán)至焊妥封口焊；第六步，采用對稱跳焊原則按以下次序打底焊接一層左Al區(qū)一右Al區(qū)一左A2區(qū)一右A2區(qū)一左BI區(qū)一右BI區(qū)一左B2區(qū)一右B2區(qū)一左A3區(qū)一右A3區(qū)一左A4區(qū)一右A4區(qū)一左B3區(qū)一右B3區(qū)一左B4區(qū)一右B4區(qū)一左A5區(qū)一右A5區(qū)一左A6區(qū)一右A6區(qū)一左B5區(qū)一右B5區(qū)一左B6區(qū)一右B6區(qū)一左A7區(qū)一右A7區(qū)一左A8區(qū)一右A8區(qū)一左B7區(qū)一右B7區(qū)一左B8區(qū)一右B8區(qū)；
第七步，按第六步的順序每次只焊接一層焊縫，循環(huán)至完成封口焊接。作為一種優(yōu)選方式，焊接過程中，焊縫層間的溫度小于250°C。作為一種優(yōu)選方式，在01區(qū)以及1-8區(qū)每個焊接區(qū)包含6-10個待焊封口焊接頭。作為進一步優(yōu)選，在01區(qū)以及1-8區(qū)每個區(qū)域內(nèi)包含6-10個待焊封口焊接頭。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果通過采用本發(fā)明所述的管板變形控制方法，從焊接一開始就防范封口焊過程中管板的變形，通過控制變形的步驟來逐步增加構(gòu)件的剛性，通過逐步建立起的剛性對后續(xù)的焊接變形起阻擋作用，既能保證產(chǎn)品焊縫的質(zhì)量，又能保證管板封口焊后管板平面度小于規(guī)定范圍。


圖I是本發(fā)明實施例I的分區(qū)示意圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了相互排斥的特質(zhì)和/或步驟以外，均可以以任何方式組合，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換，即，除非特別敘述，每個特征之一系列等效或類似特征中的一個實施例而已。一種直管換熱器柔性管板深坡口封口焊管板變形控制方法，包括以下步驟 第一步，分別找出左右管板的中心，在中心處劃定01區(qū)；
第二步，以01為中心，1/2半徑處圓周均勻劃定I區(qū)、2區(qū)、3區(qū)、4區(qū)、5區(qū)、6區(qū)、7區(qū)和8區(qū)，同時通過該八個區(qū)域以及01區(qū)為界定點將管板劃定為內(nèi)層的A1-A8區(qū)和外層的B1-B8區(qū)，其中A1區(qū)與A2區(qū)成對角線分布，A3區(qū)與A4區(qū)成對角線分布，A5區(qū)與A6區(qū)成對角線分布，A7區(qū)與AS區(qū)成對角線分布，BI區(qū)與B2區(qū)成對角線分布，B3區(qū)與B4區(qū)成對角線分布，B5區(qū)與B6區(qū)成對角線分布，B7區(qū)與B8區(qū)成對角線分布；
第三步，在左側(cè)管板的01區(qū)內(nèi)打底焊接一層，再在右側(cè)管板的01區(qū)內(nèi)打底焊接一層；第四步，采用對稱跳焊原則按以下次序打底焊接一層左I區(qū)一右I區(qū)一左2區(qū)一右2區(qū)一左3區(qū)一右3區(qū)一左4區(qū)一右4區(qū)一左5區(qū)一右5區(qū)一左6區(qū)一右6區(qū)一左7區(qū)一右7區(qū)一左8區(qū)一右8區(qū)；
第五步，按上述步驟3和步驟4的焊接順序每次只焊接一層焊縫，循環(huán)至焊妥封口焊；第六步，采用對稱跳焊原則按以下次序打底焊接一層左Al區(qū)一右Al區(qū)一左A2區(qū)一右A2區(qū)一左BI區(qū)一右BI區(qū)一左B2區(qū)一右B2區(qū)一左A3區(qū)一右A3區(qū)一左A4區(qū)一右A4區(qū)一左B3區(qū)一右B3區(qū)一左B4區(qū)一右B4區(qū)一左A5區(qū)一右A5區(qū)一左A6區(qū)一右A6區(qū)一左B5區(qū)一右B5區(qū)一左B6區(qū)一右B6區(qū)一左A7區(qū)一右A7區(qū)一左A8區(qū)一右A8區(qū)一左B7區(qū)一右B7區(qū)一左B8區(qū)一右B8區(qū)；
第七步，按第六步的順序每次只焊接一層焊縫，循環(huán)至完成封口焊接。、
在上述的焊接過程中，焊縫層間的溫度小于250°C。在01區(qū)以及1-8區(qū)每個區(qū)域內(nèi)包含6-10個待焊封口焊接頭。焊接頭的具體數(shù)量根基管板的大小來進行，一般來說，在01區(qū)以及1-8區(qū)每個區(qū)域內(nèi)包含8個待焊封口焊接頭。實施例I
本實施例主要針對的對象如下
管殼式換熱器管板材料為Q245R，直徑為02850mm，厚度為22mm，管孔數(shù)量為2500個，管孔坡口深4. 5mm ；
換熱管采用直管，材料為20G，規(guī)格為(j538X3mm。兩者在封口焊接過程中，采用以下步驟來控制變形
該類型結(jié)構(gòu)的管板直徑大、壁厚薄、坡口深焊接工作量大，因此要嚴格控制管板變形難度非常大，管板變形方式一般為管板平面凹陷變形和扭曲變形，由于最初左右兩塊管板和換熱管處于自由狀態(tài)，相互之間沒有任何拘束作用，隨意焊接極易造成無法校正的變形。因此，通過本發(fā)明控制變形的步驟來逐步增加構(gòu)件的剛性，通過逐步建立起的剛性對后續(xù)的焊接變形起阻擋作用。I、首先在自由狀態(tài)焊接變形最嚴重的左右管板中心區(qū)域即01區(qū)，建立起較好的支撐作用，防止后續(xù)其它區(qū)域焊接時對該區(qū)域造成變形影響；01區(qū)的大小應(yīng)該設(shè)定為該區(qū)域可包含8個待焊封口焊接頭為準。2、由于管板直徑較大，因此還需在左右管板中間部位即1/2半徑處，圓周均布設(shè)置1-8八個區(qū)域，焊接部分換熱管增強該區(qū)域的剛性，這樣該區(qū)域和管板中心區(qū)域在后續(xù)的焊接中便不會產(chǎn)生相對變形；1_8八個區(qū)域的大小應(yīng)該設(shè)定為單個區(qū)域可包含8個待焊封口焊接頭為準。3、如圖I所示，通過上面兩個步驟建立起較強的支撐后，再通過01區(qū)和1-8八個區(qū)將整個圓周形式的管板劃分內(nèi)層的A1-A8區(qū)和外層的B1-B8區(qū)域，通過分散焊、對稱焊跳焊的方式進行焊接控制整個過程的焊接變形。4、劃分好區(qū)域后，采用本發(fā)明的步驟三至步驟七依次進行焊接，焊接過程中，控制焊縫層間溫度不超過250°C。通過制定以上的嚴格焊接工藝順序，從焊接開始就防范了封口焊過程中管板的變形，因此既能保證產(chǎn)品焊縫的質(zhì)量，又能保證管板封口焊后管板平面度不超過規(guī)定范圍。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種直管換熱器柔性管板深坡口封口焊管板變形控制方法，其特征在于包括以下步驟 第一步，分別找出左右管板的中心，在中心處劃定Ol區(qū)； 第二步，以01為中心，1/2半徑處圓周均勻劃定I區(qū)、2區(qū)、3區(qū)、4區(qū)、5區(qū)、6區(qū)、7區(qū)和8區(qū)，同時通過該八個區(qū)域以及01區(qū)為界定點將管板劃定為內(nèi)層的A1-A8區(qū)和外層的B1-B8區(qū)，其中A1區(qū)與A2區(qū)成對角線分布，A3區(qū)與A4區(qū)成對角線分布，A5區(qū)與A6區(qū)成對角線分布，A7區(qū)與AS區(qū)成對角線分布，BI區(qū)與B2區(qū)成對角線分布，B3區(qū)與B4區(qū)成對角線分布，B5區(qū)與B6區(qū)成對角線分布，B7區(qū)與B8區(qū)成對角線分布； 第三步，在左側(cè)管板的01區(qū)內(nèi)打底焊接一層，再在右側(cè)管板的01區(qū)內(nèi)打底焊接一層； 第四步，采用對稱跳焊原則按以下次序打底焊接一層左I區(qū)一右I區(qū)一左2區(qū)一右2區(qū)一左3區(qū)一右3區(qū)一左4區(qū)一右4區(qū)一左5區(qū)一右5區(qū)一左6區(qū)一右6區(qū)一左7區(qū)一右7區(qū)一左8區(qū)一右8區(qū)； 第五步，按上述步驟3和步驟4的焊接順序每次只焊接一層焊縫，循環(huán)至焊妥01以及1-8區(qū)內(nèi)封口焊； 第六步，采用對稱跳焊原則按以下次序打底焊接一層左Al區(qū)一右Al區(qū)一左A2區(qū)一右A2區(qū)一左BI區(qū)一右BI區(qū)一左B2區(qū)一右B2區(qū)一左A3區(qū)一右A3區(qū)一左A4區(qū)一右A4區(qū)一左B3區(qū)一右B3區(qū)一左B4區(qū)一右B4區(qū)一左A5區(qū)一右A5區(qū)一左A6區(qū)一右A6區(qū)一左B5區(qū)一右B5區(qū)一左B6區(qū)一右B6區(qū)一左A7區(qū)一右A7區(qū)一左A8區(qū)一右A8區(qū)一左B7區(qū)一右B7區(qū)一左B8區(qū)一右B8區(qū)； 第七步，按第六步的順序每次只焊接一層焊縫，循環(huán)至完成封口焊接。
2.如權(quán)利要求I所述的直管換熱器柔性管板深坡口封口焊管板變形控制方法，其特征在于焊接過程中，焊縫層間的溫度小于250°C。
3.如權(quán)利要求I所述的直管換熱器柔性管板深坡口封口焊管板變形控制方法，其特征在于在01區(qū)以及1-8區(qū)每個區(qū)域內(nèi)包含6-10個待焊封口焊接頭。
4.如權(quán)利要求3所述的直管換熱器柔性管板深坡口封口焊管板變形控制方法，其特征在于在01區(qū)以及1-8區(qū)每個區(qū)域內(nèi)包含8個待焊封口焊接頭。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種直管換熱器柔性管板深坡口封口焊管板變形控制方法，包括以下步驟分別找出左右管板的中心，在中心處劃定01區(qū)，以01為中心，1/2半徑處圓周均勻劃定1-8區(qū)以及內(nèi)層的A1-A8區(qū)和外層的B1-B8區(qū)；在左側(cè)管板的01區(qū)內(nèi)打底焊接一層，再在右側(cè)管板的01區(qū)內(nèi)打底焊接一層；采用對稱跳焊打底焊接左右管板的1-8區(qū)；每次只焊接一層焊縫，循環(huán)至焊妥封口焊；采用對稱跳焊打底焊接左右管板的A1-A8區(qū)及B1-B8區(qū)；每次只焊接一層焊縫，循環(huán)至完成封口焊接。通過采用本發(fā)明所述的管板變形控制方法，逐步增加構(gòu)件的剛性，通過逐步建立起的剛性對后續(xù)的焊接變形起阻擋作用，既能保證產(chǎn)品焊縫的質(zhì)量，又能保證管板封口焊后管板平面度小于規(guī)定范圍。
文檔編號B23K31/02GK102717197SQ20121020462
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月20日
發(fā)明者劉洪 , 張濤, 羅永飛, 鐘正彬, 黃興亮 申請人:東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司