一種堆焊涂層復(fù)合焊接的新方法
【專利摘要】一種堆焊涂層復(fù)合焊接的新方法，包括以下步驟：步驟一，焊接準備。準備好焊絲、焊機和焊接輔助設(shè)備；步驟二，對部件的指定焊接部位進行MIG/GMAW焊接；步驟三，對在步驟二中MIG/GMAW焊接形成的焊道搭接區(qū)域進行TIG/GTAW焊接重融；步驟四，檢查是否完成MIG/GMAW焊接形成的焊道搭接區(qū)域的TIG/GTAW焊接重融，如果結(jié)論是完成，則結(jié)束復(fù)合焊接，否則，返回執(zhí)行步驟三。與僅僅用MIG/GMAW焊接而形成堆焊涂層相比，用復(fù)合焊接能提高堆焊涂層的平滑度。同時，復(fù)合焊接中的TIG/GTAW焊接重融也對先前MIG/GMAW焊接熱影響區(qū)進行了回火處理，減小了涂層熱影響區(qū)硬度，增加了堆焊部件的塑性，提高了其可加工性和抗裂能力等。本堆焊焊接方法特別適用于鍋爐水冷壁的堆焊焊接。
【專利說明】
一種堆焊涂層復(fù)合焊接的新方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及堆焊焊接領(lǐng)域，特別是涉及一種堆焊涂層復(fù)合焊接的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)電廠和其它工業(yè)過程會使用鍋爐來產(chǎn)生蒸汽，而水冷壁是鍋爐的重要部件。大多數(shù)水冷壁是由光管(圖2中的21)和鰭片(圖2中的22)組成，鰭片是把各個管子連接并形成一個封閉的空間來進行燃燒，這個燃燒空間稱為爐膛，這種水冷壁設(shè)計稱為膜式水冷壁。有一些鍋爐水冷壁沒有鰭片，即各個管子緊密相鄰來形成一個封閉的爐膛，該設(shè)計稱為光管式水冷壁。在鍋爐運行過程中，水冷壁的管子內(nèi)的水吸收爐膛中燃燒的熱量，經(jīng)過沸騰和蒸發(fā)，轉(zhuǎn)變成為蒸汽，鍋爐產(chǎn)生的蒸汽可以用作發(fā)電所用的動力送給汽輪機，也可以用于一些工作的生產(chǎn)過程或用于居民的生活供暖。水冷壁是高溫高壓部件，對材料有特殊要求。在其工作過程中，常利用爐膛中的煤的燃燒產(chǎn)生的熱量進行熱交換。由于煤中含有產(chǎn)生腐蝕的介質(zhì)，包括硫和氯等，水冷壁向火側(cè)外表面會受到高溫腐蝕攻擊，從而造成壁厚減薄，對鍋爐的安全運行帶來很大的隱患。同時，水冷壁材料也會受到燃燒介質(zhì)的沖刷，遭受磨損失效的問題。在其他工業(yè)過程中，比如石化行業(yè)，壓力容器部件也普遍存在高溫腐蝕和磨損的問題。
[0003]為了提高部件的抗腐蝕及磨損的能力，延長其使用壽命，可以用焊接的方法，在部件表面上堆積一個抗腐蝕及磨損的合金涂層。比如鍋爐水冷壁在鍋爐中是垂直布置，為了堆焊合金涂層到水冷壁管外面向火側(cè)，首先使用MIG/GMAW焊接(MIG:Metal Inert-Gaswelding，恪化極惰性氣體保護焊，也被稱為GMAW:Gas Metal Arc Welding，MIG焊接和GMAW焊接是指同一種焊接，為了簡化，本文統(tǒng)一簡稱為MIG焊接)方法從上向下進行多道焊接，各個相鄰焊道要有一定的搭接，有10%到80%的搭接過渡，從而形成完整的堆焊涂層，全面保護向火側(cè)管子。因為采用搭接工藝，焊道搭接區(qū)域會形成不平滑的過渡，如圖3中的36(焊道33和焊道35的搭接區(qū)域)和37(焊道34和焊道35的搭接區(qū)域)處所示。堆焊涂層表面的不平滑容易造成應(yīng)力集中，同時沉積腐蝕產(chǎn)物，對堆焊涂層的抗腐蝕及磨損性能產(chǎn)生負面影響。
[0004]在壓力容器等其它情況下，也存在使用堆焊焊接形成堆焊涂層后，在焊道搭接區(qū)域形成不平滑過渡的情況，從而帶來與鍋爐水冷壁情況下相同的不良影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了彌補所述MIG堆焊焊接工藝的缺點，消除MIG焊道在悍道搭接區(qū)的不平滑過渡，本發(fā)明提出了在MIG焊接后采用TIG/GTAW焊接(TIG:Tungsten Inert-Gas welding，鎢極惰性氣體保護焊，也被稱為GTAW:Gas Tungsten Arc Welding，TIG焊接和GTAW焊接是指同一種焊接，為了簡化，本文統(tǒng)一簡稱為TIG焊接)對其進行焊接重融的復(fù)合焊接方法。對部件的待焊接部位，首先使用MIG焊接，然后用TIG焊接在MIG焊道搭接區(qū)域，進行TIG焊接重融。為了不進一步增加TIG可能帶來的涂層增厚，TIG焊接過程采用無焊絲工藝，即在TIG焊接重融過程中不添加任何焊絲。與僅僅做MIG焊接相比，進行TIG焊接重融不僅可以提高焊道搭接區(qū)域的平滑度，同時，TIG焊接重融過程對先前的MIG焊接的熱影響區(qū)進行了回火處理，減小了涂層熱影響區(qū)硬度，增加了堆焊部件的塑性，提高了其可加工性和抗裂能力。
[0006]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是:
一種堆焊涂層復(fù)合焊接的新方法，包括以下步驟:
步驟一，焊接準備。準備好焊絲、焊機和焊接輔助設(shè)備；
步驟二，對部件的指定焊接部位進行MIG焊接；
步驟三，對在步驟二中MIG焊接形成的焊道搭接區(qū)域進行TIG焊接重融；
步驟四，檢查是否完成MIG焊接形成的焊道搭接區(qū)域的TIG焊接重融，如果結(jié)論是完成，則結(jié)束復(fù)合焊接，否則，返回執(zhí)行步驟三。
[0007]進一步地，步驟三中TIG焊接重融采用無焊絲工藝，即在TIG焊接重融過程中不添加任何焊絲；
進一步地，本發(fā)明適用于所有規(guī)格的鍋爐水冷壁，包括從直徑20毫米到100毫米的管子規(guī)格；
進一步地，本發(fā)明適用于壓力容器；
進一步地，本發(fā)明適用于自動化焊接和手工焊接；
進一步地，本發(fā)明適用于鐵素體材料，包括碳鋼和合金鋼等；
進一步地，本發(fā)明適用于不銹鋼材料，包括奧氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、馬氏體不銹鋼和雙相不銹鋼等；
進一步地，本發(fā)明適用于鎳基合金材料；
進一步地，本發(fā)明適用于鈷基合金材料；
進一步地，本發(fā)明適用于耐磨合金材料。
[0008]采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下有益效果:
針對鍋爐水冷壁或壓力容器等應(yīng)用，先采用MIG焊接，再在焊道搭接區(qū)域復(fù)合使用TIG焊接重融，提高了焊道搭接區(qū)域的平滑度，同時對先前MIG焊接的熱影響區(qū)進行了回火處理，減小了涂層熱影響區(qū)硬度，增加了堆焊部件的塑性，提高了其可加工性和抗裂能力等。
【附圖說明】
[0009]圖1為發(fā)明的堆焊涂層復(fù)合焊接方法流程圖；
圖2為鍋爐水冷壁剖面示意圖；
圖3為鍋爐水冷壁進行MIG焊接后的部件及焊道剖面示意圖；
圖4為鍋爐水冷壁進行復(fù)合焊接，TIG焊接重融后的部件及焊道剖面示意圖；
圖5為壓力容器進行MIG焊接后的部件及焊道剖面示意圖；
圖6為壓力容器進行復(fù)合焊接，TIG焊接重融后的部件及焊道剖面意圖。
【具體實施方式】
[0010]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，下面結(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，此處所描述的結(jié)構(gòu)圖及具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0011]本發(fā)明設(shè)計了一種堆焊涂層復(fù)合焊接的新方法，執(zhí)行如下步驟: 步驟一，焊接準備。準備好焊絲、焊機和焊接輔助設(shè)備；
步驟二，對部件的指定焊接部位進行MIG焊接；
步驟三，對在步驟二中MIG焊接形成的焊道搭接區(qū)域進行TIG焊接重融；
步驟四，檢查是否完成MIG焊接形成的焊道搭接區(qū)域的TIG焊接重融，如果結(jié)論是完成，則結(jié)束復(fù)合焊接，否則，返回執(zhí)行步驟三。
[0012]優(yōu)選地，步驟三中TIG焊接重融采用無焊絲工藝，即在TIG焊接重融過程中不添加任何焊絲。
[0013]實施例1
鍋爐水冷壁進行堆焊涂層復(fù)合焊接時，參考附圖3和附圖4。針對鍋爐水冷壁的待焊接部位，先進行MIG焊接，在MIG焊道搭接區(qū)域(如圖3，焊道33和焊道35的搭接區(qū)域是36，焊道34和焊道35的搭接區(qū)域是37)進行TIG焊接重融(焊道31和焊道32未進行TIG焊接重融)，形成了新的焊道(如圖4，TIG焊接重融后，在焊道搭接區(qū)域進行形成了新焊道46和47，焊道43、焊道44和焊道45是TIG焊接重融后由圖3中的焊道33，34和35變化而成的焊道)。
[0014]實施例2
壓力容器進行堆焊涂層復(fù)合焊接時，參考附圖5和附圖6。針對壓力容器的待焊接部位，先進行MIG焊接，在MIG焊道搭接區(qū)域(如圖5，焊道51和焊道52的搭接區(qū)域是54，焊道52和焊道53的搭接區(qū)域是55)進行TIG焊接重融，形成了新的焊道(如圖6，TIG焊接重融后，在焊道搭接區(qū)域進行形成了新焊道64和65，焊道61、焊道62和焊道63是TIG焊接重融后由圖5中的焊道51，52和53變化而成的焊道)。
[0015]以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍，因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。
【主權(quán)項】
1.一種堆焊涂層復(fù)合焊接的新方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一，焊接準備，準備好焊絲、焊機和焊接輔助設(shè)備； 步驟二，對部件的指定焊接部位進行MIG/GMAW焊接； 步驟三，對在步驟二中MIG/GMAW焊接形成的焊道搭接區(qū)域進行TIG/GTAW焊接重融； 步驟四，檢查是否完成MIG/GMAW焊接形成的焊道搭接區(qū)域的TIG/GTAW焊接重融，如果結(jié)論是完成，則結(jié)束復(fù)合焊接，否則，返回執(zhí)行步驟三。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堆焊涂層復(fù)合焊接的方法，其特征在于， 步驟三中TIG/GTAW焊接重融采用無焊絲工藝，即在TIG/GTAW焊接重融過程中不添加任何焊絲。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堆焊涂層復(fù)合焊接的方法，其特征在于， 本發(fā)明適用于所有規(guī)格的鍋爐水冷壁，包括從直徑20毫米到100毫米的管子規(guī)格。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堆焊涂層復(fù)合焊接的方法，其特征在于， 本發(fā)明適用于壓力容器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堆焊涂層復(fù)合焊接的方法，其特征在于，本發(fā)明適用于自動化焊接和手工焊接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堆焊涂層復(fù)合焊接的方法，其特征在于，本發(fā)明適用于鐵素體材料，包括碳鋼和合金鋼等。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堆焊涂層復(fù)合焊接的方法，其特征在于，本發(fā)明適用于不銹鋼材料，包括奧氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、馬氏體不銹鋼和雙相不銹鋼等。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堆焊涂層復(fù)合焊接的方法，其特征在于，本發(fā)明適用于鎳基合金材料。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堆焊涂層復(fù)合焊接的方法，其特征在于，本發(fā)明適用于鈷基合金材料。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堆焊涂層復(fù)合焊接的方法，其特征在于，本發(fā)明適用于耐磨合金材料。
【文檔編號】B23K9/235GK105855663SQ201610293484
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月5日
【發(fā)明人】李炳濤
【申請人】李炳濤