管板大面積耐蝕堆焊層及具有其的管板的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及管板焊接層，具體涉及一種管板大面積耐蝕堆焊層。
【背景技術】
[0002]管板堆焊廣泛應用于換熱器等裝置的生產(chǎn)制造中，尤其在核島設備非能動余熱排出熱交換器等產(chǎn)品上設計有大面積耐蝕層堆焊，針對此類焊縫目前國內(nèi)主要采用剛性固定后在平焊位置進行焊接的方法，這一方法具有焊前準備時間長、工件轉(zhuǎn)運不便、焊道焊接殘余應力大、工期長等缺點；此外，由于產(chǎn)品管板厚度較薄，采用常規(guī)的大熱量輸入焊接方法時，極易引起焊接變形，難以達到核島設備的產(chǎn)品焊接標準，因此，亟需開發(fā)與之相適應的自動焊接工藝，并獲得滿足核島設備使用要求的管板及其上的耐腐蝕堆焊層。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]為了克服上述問題，本發(fā)明人進行了銳意研究，設計出一種管板大面積耐蝕層堆焊工藝并由此獲得了管板大面積耐蝕堆焊層，使得焊接完成后管板的變形量可低至< Imm,且焊接過程穩(wěn)定，焊縫成形均勻，層道間熔合良好，管板大面積耐蝕堆焊層及其所在的管板能夠滿足核島主設備的焊接質(zhì)量要求。
[0004]本實用新型的目的在于提供管板大面積耐蝕堆焊層，該堆焊層包括堆焊在管板一次側(cè)的一次側(cè)堆焊層和堆焊在管板二次側(cè)的二次側(cè)堆焊層，所述一次側(cè)堆焊層和二次側(cè)堆焊層都從內(nèi)向外依次包括內(nèi)堆焊層、中堆焊層和外堆焊層。
[0005]其中，所述內(nèi)堆焊層的焊道方向和外堆焊層的焊道方向一致。
[0006]其中，所述中堆焊層的焊道方向與內(nèi)堆焊層、外堆焊層的焊道方向成預定角度。
[0007]其中，所述中堆焊層的焊道方向與內(nèi)堆焊層或外堆焊層的焊道方向成90度。
[0008]其中，所述管板的厚度為240mm。
[0009]其中，所述內(nèi)堆焊層、中堆焊層和外堆焊層的厚度都為2.5?3.5mm。
[0010]其中，所述一次側(cè)堆焊層和二次側(cè)堆焊層的厚度都分別為7?10mm。
[0011]本實用新型的目的還在于提供一種管板，在管板上堆焊有如上所述的管板大面積耐蝕堆焊層。
[0012]本實用新型所具有的有益效果包括:
[0013](I)本實用新型提供的管板大面積耐蝕堆焊層能夠有效減少焊接變形，焊接完成后管板的變形量可低至< lmm;
[0014](2)本實用新型提供的管板大面積耐蝕堆焊層減少了工件剛性固定等工序，有利于提高焊接效率，縮短工期；
[0015](3)本實用新型提供的管板大面積耐蝕堆焊層工藝的焊縫成形均勻，層道間熔合良好，能夠滿足核島主設備的焊接質(zhì)量要求。
【附圖說明】
[0016]圖1示出根據(jù)本實用新型一種優(yōu)選實施方式的管板大面積耐蝕堆焊層的結(jié)構示意圖；
[0017]圖2示出根據(jù)本實用新型一種優(yōu)選實施方式的管板大面積耐蝕堆焊層的截面示意圖。
[0018]附圖標號說明:
[0019]卜管板
[0020]2-堆焊層
[0021]21-內(nèi)堆焊層
[0022]22-中堆焊層
[0023]23-外堆焊層
【具體實施方式】
[0024]下面通過附圖和實施例對本實用新型進一步詳細說明。通過這些說明，本實用新型的特點和優(yōu)點將變得更為清楚明確。
[0025]根據(jù)本實用新型，提供管板大面積耐蝕堆焊層，如圖1和圖2中所示，該堆焊層2包括堆焊在管板一次側(cè)的一次側(cè)堆焊層和堆焊在管板二次側(cè)的二次側(cè)堆焊層，所述一次側(cè)堆焊層和二次側(cè)堆焊層都從內(nèi)向外依次包括內(nèi)堆焊層21、中堆焊層22和外堆焊層23，
[0026]優(yōu)選地，所述內(nèi)堆焊層的焊道方向和外堆焊層的焊道方向一致。
[0027]進一步優(yōu)選地，所述中堆焊層的焊道方向與內(nèi)堆焊層、外堆焊層的焊道方向成預定角度，具體來說，所述中堆焊層的焊道方向與內(nèi)堆焊層、外堆焊層的焊道方向垂直。
[0028]優(yōu)選地，所述內(nèi)堆焊層、中堆焊層和外堆焊層的厚度都為2.5?3.5mm。
[0029]所述管板大面積耐蝕堆焊層是通過下述工藝堆焊在管板上的:
[0030]步驟I)，將管板裝配定位，并對待焊接部位進行清理。
[0031 ]所述管板的厚度為240mm，材質(zhì)為鋼材，優(yōu)選為SA-508Gr.3C1.2鋼材。
[0032]優(yōu)選在焊接之前進行焊道清理，采用砂輪將待焊接部位表面打磨至光滑，以除去待焊部位表面的缺陷、鐵銹、氧化皮等，然后使用白色無紡布蘸取丙酮擦拭待焊部位，至無紡布不變色，以除去水分和油污。
[0033]步驟2)，安裝、調(diào)試焊接設備，輸入焊接工藝參數(shù)。
[0034]所述工藝優(yōu)選采用EASB焊接操作機焊接設備進行自動焊接，可對焊接工藝參數(shù)及過程進行編程控制，包括焊接位置、層間溫度等，焊接過程穩(wěn)定，可以獲得良好的焊縫成形與焊接質(zhì)量，且自動化程度高，可提高產(chǎn)品焊接效率，減少工期。
[0035]在根據(jù)本實用新型的優(yōu)選實施方式中，采用規(guī)格為60mmX0.5mm的不銹鋼或鎳基合金焊帶，優(yōu)選采用EQNiCrFe-7A、EQ309L或EQ308L焊帶，焊劑為相匹配焊劑，焊劑的粒度為10?60目。
[0036]使用前對上述焊接設備進行安裝、調(diào)試，對設備進行檢查，保證各線路連接正確、各功能正常，焊接用氣體等滿足要求。
[0037]在管板焊接過程中，控制合適的層間溫度有利于焊件溫度均勻分布，從而有效減少溫度應力和由此引起的裂紋和焊接變形，本實用新型優(yōu)選控制焊接層間溫度為200°C以下，更優(yōu)選為185°C以下。
[0038]焊接時局部不均勻的熱輸入是產(chǎn)生焊接應力與變形的決定因素，熱輸入影響熱源周圍的金屬運動，最終形成焊接應力的變形，在保證焊接質(zhì)量的前提下盡量采用小電流，以減少焊接熱輸入，可有效減少焊接變形，本實用新型優(yōu)選焊接平均電流為650?900A，焊接電壓為25?32V。
[0039]根據(jù)待焊接管板的規(guī)格及材質(zhì)，以提高焊接質(zhì)量，減少管板焊接變形量為目的，經(jīng)反復計算和試驗，得到最優(yōu)化的焊接工藝參數(shù)，以保證焊接質(zhì)量穩(wěn)定可靠、焊縫成形均勻美觀且管板變形量小，包括:
[0040]焊接平均電流為650?900A，焊接電壓為25?32V，焊接速度為140?190mm/min，焊接過程中預熱溫度及層間溫度< 177V，焊接位置為平焊。
[0041]步驟3)，在管板的一次側(cè)進行直焊道堆焊，堆焊一層后將管板翻轉(zhuǎn)180°，在管板的二次側(cè)進行直焊道堆焊第一層，焊道方向與一次側(cè)焊道方向相同，堆焊后，將管板旋轉(zhuǎn)90°，堆焊管板二次側(cè)第二層，第二層與第一層成90°，堆焊兩層后將管板翻轉(zhuǎn)180° ;
[0042]步驟4)，堆焊管板一次側(cè)第二層，堆焊方向與第一層成90°，堆焊后，將管板旋轉(zhuǎn)90°，堆焊管板一次側(cè)第三層，堆焊方向與第一層相同，堆焊兩層后將管板翻轉(zhuǎn)180°。
[0043]步驟5)，堆焊管板二次側(cè)第三層，堆焊方向與二次側(cè)第二層堆焊方向成90°。
[0044]按照上述方法在管板的一次側(cè)和二次側(cè)進行耐蝕層堆焊，管板兩面的焊道互成特定夾角(90度)，使得焊件在三維方向上達到應力平衡，最大限度減小焊接帶來的管板形變。
[0045]在上述焊接過程中，優(yōu)選帶極伸出長度為20?30mm，焊劑厚度為20?45mm，焊道搭接量為6?14mm。
[0046]在焊接過程中焊接每個焊道前均需對上一焊道進行清潔，以保證焊接部位符合焊接標準，避免雜質(zhì)影響最終焊接質(zhì)量，優(yōu)選采用砂輪將待焊道表面打磨至光滑，以除去待焊部位表面的缺陷、鐵銹、氧化皮等，然后使用白色無紡布蘸取丙酮擦拭待焊部位，至無紡布不變色，以除去水分和油污。
[0047]本實用新型中優(yōu)選地，所述一次側(cè)堆焊層和二次側(cè)堆焊層的厚度都為7?10mm。
[0048]根據(jù)本實用新型提供的一種管板，在管板上堆焊有如上述的管板大面積耐蝕堆焊層，從而使得該管板滿足核島設備的使用要求。
[0049]在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語“上”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關系為基于本實用新型工作狀態(tài)下的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。
[0050]以上結(jié)合優(yōu)選實施方式和范例性實例對本實用新型進行了詳細說明。不過需要聲明的是，這些【具體實施方式】僅是對本實用新型的闡述性解釋，并不對本實用新型的保護范圍構成任何限制。在不超出本實用新型精神和保護范圍的情況下，可以對本實用新型技術內(nèi)容及其實施方式進行各種改進、等價替換或修飾，這些均落入本實用新型的保護范圍內(nèi)。本實用新型的保護范圍以所附權利要求為準。
【主權項】
1.管板大面積耐蝕堆焊層，其特征在于，該堆焊層(2)包括堆焊在管板一次側(cè)的一次側(cè)堆焊層和堆焊在二次側(cè)的二次側(cè)堆焊層，所述一次側(cè)堆焊層和二次側(cè)堆焊層都從內(nèi)向外依次包括內(nèi)堆焊層(21)、中堆焊層(22)和外堆焊層(23)。2.根據(jù)權利要求1所述的管板大面積耐蝕堆焊層，其特征在于，所述內(nèi)堆焊層的焊道方向和外堆焊層的焊道方向一致。3.根據(jù)權利要求1或2所述的管板大面積耐蝕堆焊層，其特征在于，所述中堆焊層的焊道方向與內(nèi)堆焊層、外堆焊層的焊道方向成預定角度。4.根據(jù)權利要求3所述的管板大面積耐蝕堆焊層，其特征在于，所述中堆焊層的焊道方向與內(nèi)堆焊層或外堆焊層的焊道方向成90度。5.根據(jù)權利要求1所述的管板大面積耐蝕堆焊層，其特征在于，所述管板的厚度為240mmο6.根據(jù)權利要求1所述的管板大面積耐蝕堆焊層，其特征在于，所述內(nèi)堆焊層、中堆焊層和外堆焊層的厚度都分別為2.5?3.5mm。7.根據(jù)權利要求1所述的管板大面積耐蝕堆焊層，其特征在于，所述一次側(cè)堆焊層和二次側(cè)堆焊層的厚度都分別為7?10mm。8.—種管板，其特征在于，在管板上堆焊有如權利要求1-7所述的管板大面積耐蝕堆焊層。
【專利摘要】本實用新型公開了一種管板大面積耐蝕堆焊層及具有其的管板，該堆焊層包括：分別堆焊在管板一次側(cè)和二次側(cè)的一次側(cè)堆焊層和二次側(cè)堆焊層，所述一次側(cè)堆焊層和二次側(cè)堆焊層都從內(nèi)向外依次包括層壓的內(nèi)堆焊層、中堆焊層和外堆焊層；本實用新型提供的上述堆焊層焊接到管板上以后，管板的變形量可低至≤1mm，且焊接過程穩(wěn)定，焊縫成形均勻，層道間熔合良好，且能夠滿足核島主設備的焊接質(zhì)量要求。
【IPC分類】B23K9/235, B23K9/04, B23K9/095
【公開號】CN205342165
【申請?zhí)枴緾N201620098875
【發(fā)明人】楊松, 謝彥武, 王莉, 徐祥久, 王舒?zhèn)? 宋志鵬, 趙福冬, 杜玉華
【申請人】哈電集團（秦皇島）重型裝備有限公司
【公開日】2016年6月29日
【申請日】2016年2月1日