一种返修小型容器的焊缝背面的表面缺陷的方法
【专利摘要】本发明涉及焊接领域。为减少对小型容器的焊缝背面的表面缺陷进行返修时，工作量大、返修耗时长、二次返修风险大的问题，本发明提出一种返修小型容器的焊缝背面的表面缺陷的方法：确定观察孔和焊接孔并找出焊缝背面的表面缺陷；向小型容器内充入保护气体，排出空气；弯曲返修用钨极，用其对焊缝背面的表面缺陷进行不添丝焊接，透过黑玻璃观察焊接进度，直至将从观察孔观测到的表面缺陷完全去除；再次进行外观检测，当焊缝背面的表面缺陷完全去除时，返修完成；当焊缝背面的表面缺陷没有完全去除时，重新充入保护气体，重复上述操作对焊缝背面剩余的表面缺陷进行焊接，直至返修完成。该返修方法工作量小，二次返修的风险低，耗时短，简单易操作。
【专利说明】一种返修小型容器的焊缝背面的表面缺陷的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及焊接领域，尤其涉及对位于小型容器内壁上的焊缝背面的表面缺陷进行返修的方法。
【背景技术】
[0002]如图1所示的小型容器是一种常见的不锈钢容器，该容器由圆筒I和两个封头2通过焊接形成。圆筒I的外径为114.3mm (毫米)、壁厚为8.56mm，且该圆筒I上设置有三个直径为17.3mm的通孔，其中，位于圆筒I上部的两个通孔分别为Ila和11b，位于圆筒I下部的通孔为12。封头2为半球状的壳体，且该封头2的顶部设置有直径为17.3mm的通孔21。圆筒I的两端端口分别和两个封头2的圆口对接，并通过氩弧焊焊接在一起形成一个长圆体的小型容器。
[0003]在制作图1所示的长圆体小型容器时，首先将两个封头2放置在圆筒I的两端，并将封头2的圆口与圆筒I的端口对接在一起，并通过圆筒I或封头2上的通孔向圆筒I和封头2对接形成的腔体内充入氩气，以排除该腔体中的空气。然后，从外部采用手工钨极氩弧焊对圆筒I和封头2的对接接口 Al和A2进行打底焊接，且打底焊接时添加焊丝，打底厚度为3.5-4.5mm0接着，采用手工电弧焊焊接方法对圆筒I和封头2的对接接口 Al和A2的剩余部分进行填充焊接和盖面焊接。由于在焊接过程中焊缝背面可能存在发渣、未融合、未焊透或者咬边、焊瘤等表面缺陷，故在焊接完成后，需针对上述表面缺陷对焊缝背面进行外观检测，当上述表面缺陷超出允许的标准时，需对该小型容器进行返修。
[0004]目前，常用的返修方法是:通过容器壁上的通孔对其内壁上的焊缝背面进行外观检测，找出焊缝背面的表面缺陷，通过目测估计出该表面缺陷在容器外壁上的对应位置并在相应的焊缝处作出标记；用角向磨光机在标记的位置进行打磨，将容器上焊缝背面带有表面缺陷的部位去除。由于该表面缺陷位于焊缝背面，故在进行打磨时，需先将该表面缺陷所在部位的焊缝磨穿，然后再通过打底焊接和填充焊接对磨穿的部位进行补焊，完成返修。这样返修的方法，存在如下不足:
[0005]返修时，需先将焊缝背面的表面缺陷所在部位的焊缝磨穿后才能进行补焊，工作量大、返修耗时长。
[0006]通过目测估计得出表面缺陷在焊缝表面上的对应位置，易导致打磨位置不准确，进而导致打磨掉的焊缝的面积比带有表面缺陷的焊缝的实际面积大很多，进而增大了返修工作量，且在进行补焊时施焊长度也相应增加，最终导致二次返修的风险增大。在返修次数增加即焊接次数增加时，又会带来如下问题:首先，焊接次数增加，因在焊接过程中高温分解形成的氢气溶解在焊缝金属中的量增加，势必导致溶解在焊缝金属中的氢气向焊接热影响区中的过热区扩散的量也增加，从而为焊接热影响区中产生延长裂纹(比如冷裂纹)埋下隐患；其次，多次焊接，易导致焊接热影响区中过热区的晶粒因多次过热而长得更大，进而导致焊缝组织不均匀且力学性能下降。由此可见，焊缝经过多次返修后，即使VT和RT(Radiographic testing)即外观检测和射线检测都合格、力学实验和金相实验也都未发现异常，多次返修仍然会对焊缝的质量产生不良影响，进而导致被返修的小型容器的使用性能和安全性能都不足以满足要求。
[0007]综上可见，采用现有返修方法对小型容器的焊缝背面的表面缺陷进行返修时，工作量大、返修耗时长，且易因多次返修而影响容器的使用性能和安全性能。
【发明内容】
[0008]为减少对小型容器的焊缝背面的表面缺陷进行返修时，工作量大、返修耗时长、二次返修风险大的问题，本发明提出一种返修小型容器的焊缝背面的表面缺陷的方法，该返修方法包括如下步骤:
[0009]步骤一、根据所述小型容器上的通孔和焊缝的位置，确定观察孔和焊接孔，并对所述焊缝的背面进行外观检测，找出所述焊缝背面的表面缺陷；
[0010]步骤二、向所述小型容器内充入保护气体，并将该小型容器中的空气排出；
[0011]步骤三、弯曲返修用钨极，使该钨极的焊接端头从所述焊接孔中伸入到所述小型容器内时能够接触到所述焊缝背面的表面缺陷，并用所述钨极对所述焊缝背面的表面缺陷进行不添丝焊接，在所述观察孔上设置黑玻璃，透过该黑玻璃观察焊接进度，直至将从所述观察孔观测到的所述焊缝背面的表面缺陷完全去除；
[0012]步骤四、再次对所述小型容器的焊缝背面进行外观检测，当所述焊缝背面的表面缺陷完全去除时，返修完成；当所述焊缝背面的表面缺陷没有完全去除时，重新向所述小型容器中充入所述保护气体，并重复步骤三对所述焊缝背面剩余的表面缺陷进行焊接，直至返修完成。
[0013]采用本发明返修小型容器的焊缝背面的表面缺陷的方法对小型容器的焊缝背面的表面缺陷进行返修，产生的有益效果如下:首先，不需要使用角向磨光机对小型容器壁上带有背面缺陷的焊缝进行打磨，并将其磨穿，减省了打磨工序，减小了返修工作量，缩短了返修耗时。其次，直接对焊缝背面有表面缺陷的部位进行不添丝焊接，而不需要对小型容器壁上磨穿的部位先进行打底焊接，再进行填充焊接，减小了焊接工作量，降低了二次返修的风险，同时进一步缩短了返修耗时。最后，在完成保护气体的充入后，直接将弯曲的钨极从焊接孔中插入到小型容器内部对焊缝背面有表面缺陷的部位进行返修焊接即可，而不需要将焊缝背面有表面缺陷的部位磨穿，更不需要对磨穿的部位进行打底焊接和填充焊接，简单易操作。
[0014]优选地，在所述步骤二和四中，向所述小型容器中充入所述保护气体的时间为3-4min。这样，充入的保护气体既可以满足焊接保护的需要，又可以避免大量的保护气体在充入过程中从小型容器中流出，节约了保护气体，降低了返修成本。
[0015]优选地，在所述步骤二和四中，充入所述保护气体时，将除充气用的通孔密封，并在排气用的通孔上设置有排气口，该排气口的直径小于充气用通孔的直径。这样，可以减少保护气体在充气过程中从小型容器中流出的量，减少保护气体的浪费，进一步降低返修成本。进一步地，将透明胶带或锡箔纸贴在所述小型容器的外壁上对所述通孔进行密封。这样，取材方便且操作简单。
[0016]优选地,所述保护气体为氩气、氦气或氩-氦混合气中的任意一种。
[0017]采用本发明返修小型容器的焊缝背面的表面缺陷的方法对小型容器的焊缝背面的表面缺陷进行返修，直接将弯曲的钨极从焊接孔中插入到小型容器内部对其焊缝上背面有表面缺陷的部位进行不添丝焊接，简单易操作，且返修工作量小，返修耗时短，二次返修的风险小。在充入保护气体时，采用透明胶带或锡箔纸对小型容器上的除充气用的通孔进行密封，取材方便，操作简单。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为一种小型容器的剖视示意图；
[0019]图2为采用本发明的方法对图1中的小型容器的焊缝背面的表面缺陷进行返修时的示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图1和2对本发明中返修壁上带有观察孔和焊接孔的小型容器的焊缝背面的表面缺陷的方法进行详细说明。
[0021]如图1和2所示，在对位于壁上的带有五个通孔的长圆体小型容器的焊缝背面的表面缺陷进行返修时，从五个通孔中任选一个通孔作为观察孔，并从剩余的四个通孔中任选一个通孔作为焊接孔。比如，在对焊缝A2背面的表面缺陷进行返修焊接时，可选用位于该小型容器左端的封头2上的通孔21和位于圆筒I上的通孔IlaUlb及12中的任意一个通孔作为观察孔，以位于该小型容器右端的封头2上的通孔21作为焊接孔。这样，在对焊缝A2进行返修焊接时，焊接用钨极3的焊接端头31从焊接孔21中伸入到小型容器的内部，并通过绕焊接孔21的轴向方向旋转钨极3即可实现对位于焊缝A2背面上的所有表面缺陷进行返修，操作方便。当焊缝Al (A2)背面的表面缺陷位于焊缝Al (A2)的上半圆周上时，优选用位于该小型容器右(左)端的封头2上的通孔21或位于圆筒I下部的通孔12作为观察孔，用位于该小型容器左(右)端的封头2上的通孔21作为焊接孔；当焊缝Al (A2)背面的表面缺陷位于焊缝Al (A2)的下半圆周上时，优选用位于该小型容器右(左)端的封头2上的通孔21或位于圆筒I上部的通孔IlaUlb作为观察孔，用位于该小型容器左(右)端的封头2上的通孔21作为焊接孔。这样，在观察返修焊接进度时，不存在观察死角，方便观察。
[0022]将位于圆筒I上部的通孔11a、Ilb和封头2上的通孔21密封住，并在圆筒I上部的通孔Ilb上设置有排气口，以位于圆筒I下部的通孔12作为充气口向小型容器中充入焊接用的保护气体，直至保护气体充满小型容器的内部腔体。优选地，用透明胶带对通孔11a、Ilb和21进行密封，这样，直接将透明胶带贴在小型容器上通孔IlaUlb和21上即可，操作方便。当然，也可以使用锡箔纸对通孔IlaUlb和21进行密封。在贴在通孔Ilb上的透明胶带上开设一个通孔作为排气口。这样，直接将贴在小型容器上的通孔Ilb上的透明胶带扎破即可形成排气口，操作方便。优选地，排气口的直径为3.5-4.5_。这样，排气口的直径小于充气口的直径，可避免大量保护气体在充气过程中从小型容器中流出，减少保护气体的浪费，节约返修成本。优选地，保护气体为氩气或氩-氦混合气。当然，也可以使用氦气作为焊接用保护气体，此时，由于氦气的密度小于空气密度，优选用位于圆筒I上部的通孔Ila或Ilb作为充气口，排气口优选设置在圆筒I下部的通孔12上。优选地，向小型容器中充入保护气体的时间为3-4min (分钟)。这样，既能够使小型容器内部充满保护气体，又可以避免大量保护气体在充气过程中从该小型容器中流出。
[0023]待充气结束后，根据焊接孔21与焊缝A1(A2)之间的间距及二者之间的位置关系，选择钨极3并对其进行弯曲，使该弯曲的钨极3在从焊接孔21中伸入到待返修的小型容器内时其焊接端头31能够接触到焊缝Al (A2)背面的表面缺陷。将黑玻璃4放置在观察孔上，并将弯曲的钨极3的焊接端头31从焊接孔21中伸入到小型容器内，对焊缝Al (A2)背面的表面缺陷进行不添丝焊接。在焊接过程中，返修工作人员透过黑玻璃4观察焊接进度。这样，既可以利用黑玻璃滤去焊接时产生的强光，以便于返修工作人员观察焊接进度，并减小焊接产生的强光对返修人员的眼睛的刺激，又可以利用黑玻璃阻挡焊接时产生的熔滴从观察孔中飞出，进而避免对返修工作人员造成人身伤害。在焊接完成后，再次通过小型容器上的通孔对焊缝背面Al (A2)进行外观检测，当其背面的表面缺陷完全除去时，返修完成；当其背面的表面缺陷没有完全去除时，重新向小型容器中充入保护气体，并在充完保护气体后继续对焊缝背面上剩余的表面缺陷进行补焊，直至返修完成。
[0024]本发明返修小型容器的焊缝背面的表面缺陷的方法不仅适用于图1和2中所示的壁上带有五个通孔的小型容器，还适用于其他壁上带有通孔的小型容器，只要待返修的小型容器上设置至少两个通孔，能够满足将返修焊接用的弯曲的钨极的焊接端头伸入到该小型容器内部以及在焊接时对焊接进度进行观察的需要即可。
【权利要求】
1.一种返修小型容器的焊缝背面的表面缺陷的方法，其特征在于，该返修方法包括如下步骤: 步骤一、根据所述小型容器上的通孔和焊缝的位置，确定观察孔和焊接孔，并对所述焊缝的背面进行外观检测，找出所述焊缝背面的表面缺陷； 步骤二、向所述小型容器内充入保护气体，并将该小型容器中的空气排出； 步骤三、弯曲返修用钨极，使该钨极的焊接端头从所述焊接孔中伸入到所述小型容器内时能够接触到所述焊缝背面的表面缺陷，并用所述钨极对所述焊缝背面的表面缺陷进行不添丝焊接，在所述观察孔上设置黑玻璃，透过该黑玻璃观察焊接进度，直至将从所述观察孔观测到的所述焊缝背面的表面缺陷完全去除；步骤四、再次对所述小型容器的焊缝背面进行外观检测，当所述焊缝背面的表面缺陷完全去除时，返修完成；当所述焊缝背面的表面缺陷没有完全去除时，重新向所述小型容器中充入所述保护气体，并重复步骤三对所述焊缝背面剩余的表面缺陷进行焊接，直至返修完成。
2.根据权利要求1所述的返修小型容器的焊缝背面的表面缺陷的方法，其特征在于，在所述步骤二和四中，向所述小型容器中充入所述保护气体的时间为3-4min。
3.根据权利要求1或2所述的返修小型容器的焊缝背面的表面缺陷的方法，其特征在于，在所述步骤二和四中，充入所述保护气体时，将除充气用的通孔密封，并在排气用的通孔上设置有排气口，该排气口的直径小于充气用通孔的直径。
4.根据权利要求3所述的返修小型容器的焊缝背面的表面缺陷的方法，其特征在于，将透明胶带或锡箔纸贴在所述小型容器的外壁上对所述通孔进行密封。
5.根据权利要求1或2所述的返修小型容器的焊缝背面的表面缺陷的方法，其特征在于，所述保护气体为IS气、氦气或IS -氦混合气中的任意一种。
【文档编号】B23K9/235GK103769725SQ201410035172
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2014年1月24日 优先权日:2014年1月24日
【发明者】贾长根, 王海东, 谌彬, 郭彦辉, 郝谦, 白春淼 申请人:中国核工业二三建设有限公司, 核工业工程研究设计有限公司