管板大面积耐蚀堆焊层及具有其的管板的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及管板焊接层，具体涉及一种管板大面积耐蚀堆焊层。
【背景技术】
[0002]管板堆焊广泛应用于换热器等装置的生产制造中，尤其在核岛设备非能动余热排出热交换器等产品上设计有大面积耐蚀层堆焊，针对此类焊缝目前国内主要采用刚性固定后在平焊位置进行焊接的方法，这一方法具有焊前准备时间长、工件转运不便、焊道焊接残余应力大、工期长等缺点；此外，由于产品管板厚度较薄，采用常规的大热量输入焊接方法时，极易引起焊接变形，难以达到核岛设备的产品焊接标准，因此，亟需开发与之相适应的自动焊接工艺，并获得满足核岛设备使用要求的管板及其上的耐腐蚀堆焊层。
【实用新型内容】
[0003]为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，设计出一种管板大面积耐蚀层堆焊工艺并由此获得了管板大面积耐蚀堆焊层，使得焊接完成后管板的变形量可低至< Imm,且焊接过程稳定，焊缝成形均匀，层道间熔合良好，管板大面积耐蚀堆焊层及其所在的管板能够满足核岛主设备的焊接质量要求。
[0004]本实用新型的目的在于提供管板大面积耐蚀堆焊层，该堆焊层包括堆焊在管板一次侧的一次侧堆焊层和堆焊在管板二次侧的二次侧堆焊层，所述一次侧堆焊层和二次侧堆焊层都从内向外依次包括内堆焊层、中堆焊层和外堆焊层。
[0005]其中，所述内堆焊层的焊道方向和外堆焊层的焊道方向一致。
[0006]其中，所述中堆焊层的焊道方向与内堆焊层、外堆焊层的焊道方向成预定角度。
[0007]其中，所述中堆焊层的焊道方向与内堆焊层或外堆焊层的焊道方向成90度。
[0008]其中，所述管板的厚度为240mm。
[0009]其中，所述内堆焊层、中堆焊层和外堆焊层的厚度都为2.5?3.5mm。
[0010]其中，所述一次侧堆焊层和二次侧堆焊层的厚度都分别为7?10mm。
[0011]本实用新型的目的还在于提供一种管板，在管板上堆焊有如上所述的管板大面积耐蚀堆焊层。
[0012]本实用新型所具有的有益效果包括:
[0013](I)本实用新型提供的管板大面积耐蚀堆焊层能够有效减少焊接变形，焊接完成后管板的变形量可低至< lmm;
[0014](2)本实用新型提供的管板大面积耐蚀堆焊层减少了工件刚性固定等工序，有利于提高焊接效率，缩短工期；
[0015](3)本实用新型提供的管板大面积耐蚀堆焊层工艺的焊缝成形均匀，层道间熔合良好，能够满足核岛主设备的焊接质量要求。
【附图说明】
[0016]图1示出根据本实用新型一种优选实施方式的管板大面积耐蚀堆焊层的结构示意图；
[0017]图2示出根据本实用新型一种优选实施方式的管板大面积耐蚀堆焊层的截面示意图。
[0018]附图标号说明:
[0019]卜管板
[0020]2-堆焊层
[0021]21-内堆焊层
[0022]22-中堆焊层
[0023]23-外堆焊层
【具体实施方式】
[0024]下面通过附图和实施例对本实用新型进一步详细说明。通过这些说明，本实用新型的特点和优点将变得更为清楚明确。
[0025]根据本实用新型，提供管板大面积耐蚀堆焊层，如图1和图2中所示，该堆焊层2包括堆焊在管板一次侧的一次侧堆焊层和堆焊在管板二次侧的二次侧堆焊层，所述一次侧堆焊层和二次侧堆焊层都从内向外依次包括内堆焊层21、中堆焊层22和外堆焊层23，
[0026]优选地，所述内堆焊层的焊道方向和外堆焊层的焊道方向一致。
[0027]进一步优选地，所述中堆焊层的焊道方向与内堆焊层、外堆焊层的焊道方向成预定角度，具体来说，所述中堆焊层的焊道方向与内堆焊层、外堆焊层的焊道方向垂直。
[0028]优选地，所述内堆焊层、中堆焊层和外堆焊层的厚度都为2.5?3.5mm。
[0029]所述管板大面积耐蚀堆焊层是通过下述工艺堆焊在管板上的:
[0030]步骤I)，将管板装配定位，并对待焊接部位进行清理。
[0031 ]所述管板的厚度为240mm，材质为钢材，优选为SA-508Gr.3C1.2钢材。
[0032]优选在焊接之前进行焊道清理，采用砂轮将待焊接部位表面打磨至光滑，以除去待焊部位表面的缺陷、铁锈、氧化皮等，然后使用白色无纺布蘸取丙酮擦拭待焊部位，至无纺布不变色，以除去水分和油污。
[0033]步骤2)，安装、调试焊接设备，输入焊接工艺参数。
[0034]所述工艺优选采用EASB焊接操作机焊接设备进行自动焊接，可对焊接工艺参数及过程进行编程控制，包括焊接位置、层间温度等，焊接过程稳定，可以获得良好的焊缝成形与焊接质量，且自动化程度高，可提高产品焊接效率，减少工期。
[0035]在根据本实用新型的优选实施方式中，采用规格为60mmX0.5mm的不锈钢或镍基合金焊带，优选采用EQNiCrFe-7A、EQ309L或EQ308L焊带，焊剂为相匹配焊剂，焊剂的粒度为10?60目。
[0036]使用前对上述焊接设备进行安装、调试，对设备进行检查，保证各线路连接正确、各功能正常，焊接用气体等满足要求。
[0037]在管板焊接过程中，控制合适的层间温度有利于焊件温度均匀分布，从而有效减少温度应力和由此引起的裂纹和焊接变形，本实用新型优选控制焊接层间温度为200°C以下，更优选为185°C以下。
[0038]焊接时局部不均匀的热输入是产生焊接应力与变形的决定因素，热输入影响热源周围的金属运动，最终形成焊接应力的变形，在保证焊接质量的前提下尽量采用小电流，以减少焊接热输入，可有效减少焊接变形，本实用新型优选焊接平均电流为650?900A，焊接电压为25?32V。
[0039]根据待焊接管板的规格及材质，以提高焊接质量，减少管板焊接变形量为目的，经反复计算和试验，得到最优化的焊接工艺参数，以保证焊接质量稳定可靠、焊缝成形均匀美观且管板变形量小，包括:
[0040]焊接平均电流为650?900A，焊接电压为25?32V，焊接速度为140?190mm/min，焊接过程中预热温度及层间温度< 177V，焊接位置为平焊。
[0041]步骤3)，在管板的一次侧进行直焊道堆焊，堆焊一层后将管板翻转180°，在管板的二次侧进行直焊道堆焊第一层，焊道方向与一次侧焊道方向相同，堆焊后，将管板旋转90°，堆焊管板二次侧第二层，第二层与第一层成90°，堆焊两层后将管板翻转180° ;
[0042]步骤4)，堆焊管板一次侧第二层，堆焊方向与第一层成90°，堆焊后，将管板旋转90°，堆焊管板一次侧第三层，堆焊方向与第一层相同，堆焊两层后将管板翻转180°。
[0043]步骤5)，堆焊管板二次侧第三层，堆焊方向与二次侧第二层堆焊方向成90°。
[0044]按照上述方法在管板的一次侧和二次侧进行耐蚀层堆焊，管板两面的焊道互成特定夹角(90度)，使得焊件在三维方向上达到应力平衡，最大限度减小焊接带来的管板形变。
[0045]在上述焊接过程中，优选带极伸出长度为20?30mm，焊剂厚度为20?45mm，焊道搭接量为6?14mm。
[0046]在焊接过程中焊接每个焊道前均需对上一焊道进行清洁，以保证焊接部位符合焊接标准，避免杂质影响最终焊接质量，优选采用砂轮将待焊道表面打磨至光滑，以除去待焊部位表面的缺陷、铁锈、氧化皮等，然后使用白色无纺布蘸取丙酮擦拭待焊部位，至无纺布不变色，以除去水分和油污。
[0047]本实用新型中优选地，所述一次侧堆焊层和二次侧堆焊层的厚度都为7?10mm。
[0048]根据本实用新型提供的一种管板，在管板上堆焊有如上述的管板大面积耐蚀堆焊层，从而使得该管板满足核岛设备的使用要求。
[0049]在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于本实用新型工作状态下的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0050]以上结合优选实施方式和范例性实例对本实用新型进行了详细说明。不过需要声明的是，这些【具体实施方式】仅是对本实用新型的阐述性解释，并不对本实用新型的保护范围构成任何限制。在不超出本实用新型精神和保护范围的情况下，可以对本实用新型技术内容及其实施方式进行各种改进、等价替换或修饰，这些均落入本实用新型的保护范围内。本实用新型的保护范围以所附权利要求为准。
【主权项】
1.管板大面积耐蚀堆焊层，其特征在于，该堆焊层(2)包括堆焊在管板一次侧的一次侧堆焊层和堆焊在二次侧的二次侧堆焊层，所述一次侧堆焊层和二次侧堆焊层都从内向外依次包括内堆焊层(21)、中堆焊层(22)和外堆焊层(23)。2.根据权利要求1所述的管板大面积耐蚀堆焊层，其特征在于，所述内堆焊层的焊道方向和外堆焊层的焊道方向一致。3.根据权利要求1或2所述的管板大面积耐蚀堆焊层，其特征在于，所述中堆焊层的焊道方向与内堆焊层、外堆焊层的焊道方向成预定角度。4.根据权利要求3所述的管板大面积耐蚀堆焊层，其特征在于，所述中堆焊层的焊道方向与内堆焊层或外堆焊层的焊道方向成90度。5.根据权利要求1所述的管板大面积耐蚀堆焊层，其特征在于，所述管板的厚度为240mmο6.根据权利要求1所述的管板大面积耐蚀堆焊层，其特征在于，所述内堆焊层、中堆焊层和外堆焊层的厚度都分别为2.5?3.5mm。7.根据权利要求1所述的管板大面积耐蚀堆焊层，其特征在于，所述一次侧堆焊层和二次侧堆焊层的厚度都分别为7?10mm。8.—种管板，其特征在于，在管板上堆焊有如权利要求1-7所述的管板大面积耐蚀堆焊层。
【专利摘要】本实用新型公开了一种管板大面积耐蚀堆焊层及具有其的管板，该堆焊层包括：分别堆焊在管板一次侧和二次侧的一次侧堆焊层和二次侧堆焊层，所述一次侧堆焊层和二次侧堆焊层都从内向外依次包括层压的内堆焊层、中堆焊层和外堆焊层；本实用新型提供的上述堆焊层焊接到管板上以后，管板的变形量可低至≤1mm，且焊接过程稳定，焊缝成形均匀，层道间熔合良好，且能够满足核岛主设备的焊接质量要求。
【IPC分类】B23K9/235, B23K9/04, B23K9/095
【公开号】CN205342165
【申请号】CN201620098875
【发明人】杨松, 谢彦武, 王莉, 徐祥久, 王舒伟, 宋志鹏, 赵福冬, 杜玉华
【申请人】哈电集团（秦皇岛）重型装备有限公司
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2016年2月1日