一种lng气化器装置中多层复合过渡接头的焊接试验方法
【专利摘要】一种LNG气化器装置中多层复合过渡接头的焊接试验方法，在多层复合过渡接头的中间层界面上设置测温孔；将多层复合过渡接头与连接板装配后，连接温度测量仪，测量测温孔底部峰值温度；根据峰值温度筛选焊接工艺规范；将装配后多层复合过渡接头与连接板利用筛选的焊接工艺规范进行焊接。该焊接试验方法通过焊接过程中测量铝合金界面的峰值温度筛选焊接工艺规范，有效避免了多层复合过渡接头焊接过程中铝合金界面峰值温度过高的现象，无需进行破坏性的检测试验即可保证在LNG气化器装置中多层复合接头焊接过程中的界面结合强度。
【专利说明】一种LNG气化器装置中多层复合过渡接头的焊接试验方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种焊接试验方法，尤其是涉及一种LNG气化器装置中多层复合过渡接头的焊接试验方法仪。
【背景技术】
[0002]随着中国能源结构战略的调整，发展清洁能源的需求快速增加，正在大量建设LNG相关产业，在天然气开采到应用的诸多环节中，天然气的液化工厂和接收站是两个重要的环节。LNG气化器(ORV)中多层复合过渡接头是LNG进入ORV的关键构件，LNG气化器装置中多层复合接头与其它结构连接时，采用铝合金与铝合金焊、不锈钢与不锈钢焊、各中间层不焊的原则。铝合金一般采用MIG或TIG的焊接方法，由于铝合金5083属于含镁铝合金，低熔点元素(如Mg)在加热条件下极易熔化，铝合金5083界面存在低熔点化合物，在焊接过程中界面温度过高时会产生5083界面脱层的现象。铝合金的导热系数大，约是铁的三倍，在焊接时需要较大的热输入，但大的热输入容易造成铝合金界面峰值温度过高而产生界面脱层现象。如果采用MIG焊接铝合金连接板时，焊接相邻的5083复合界面的峰值温度约是TIG焊接时的一半，但采用MIG焊接时气孔缺陷较多，无法通过气密性检验，因此为了保证焊接接头质量，在进行该产品铝合金焊接时一般采用TIG的焊接方法。但采用该焊接方法时，如果线能量选择不当，极易造成铝合金界面峰值温度过高而产生界面脱层现象，可能会导致设备泄露事故的发生。
【发明内容】
[0003]为了克服【背景技术】中的不足，本发明公开了一种LNG气化器装置中多层复合过渡接头的焊接试验方法，该焊接试验方法通过测量铝合金界面的峰值温度来筛选焊接线能量，可有效避免铝合金界面的峰值温度过高的现象，无需进行破坏性的检测试验即可保证在LNG气化器装置中多层复合接头焊接过程中的界面结合强度。
[0004]为了实现所述发明目的，本发明采用如下技术方案:
[0005]一种LNG气化器装置中多层复合过渡接头的焊接试验方法，所述多层复合过渡接头包括铝合金层、过渡层、不锈钢层；其试验方法的具体步骤如下:
[0006](a)制作试验用铝合金连接板和不锈钢连接板，其中铝合金连接板和不锈钢连接板的厚度与该产品实际连接板的厚度相同；
[0007](b)在多层复合过渡接头的铝合金层与过渡层的铝合金界面设置测温孔，所述测温孔的孔径为3?5mm。；
[0008](c)将铝合金连接板与多层复合过渡接头的铝合金层外表面装配，将不锈钢连接板与过渡接头的不锈钢层装配，制作多层复合过渡接头焊接试验用试板；
[0009](d)连接温度测量仪，分别将温度测量仪的两根微探针焊合到测温孔底部；
[0010](e)在焊接过程中测量铝合金界面峰值温度；
[0011 ] (f)根据铝合金界面峰值温度筛选焊接工艺规范；
[0012](g)根据所选焊接工艺规范，在多层复合过渡接头上分别焊上铝合金连接板和不锈钢连接板，四条焊缝均为连续焊缝；
[0013]由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果:一种LNG气化器装置中多层复合过渡接头的焊接试验方法，在多层复合过渡接头的中间层界面上设置测温孔；将多层复合过渡接头与连接板装配后，连接温度测量仪，测量测温孔底部峰值温度；根据峰值温度筛选焊接工艺规范；将装配后多层复合过渡接头与连接板利用筛选的焊接工艺规范进行焊接。该焊接试验方法通过焊接过程中测量铝合金界面的峰值温度筛选焊接工艺规范，有效避免了多层复合过渡接头焊接过程中铝合金界面峰值温度过高的现象，无需进行破坏性的检测试验即可保证在LNG气化器装置中多层复合接头焊接过程中的界面结合强度。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本发明多层复合过渡接头与铝合金连接板和不锈钢连接板装配后焊接的正视图。
[0015]图中:1、铝合金层；2、过渡层；3不锈钢层；4、测温孔；5、铝合金界面；6、铝合金连接板；7、不锈钢连接板；8、焊缝。
[0016]图2是本发明多层复合过渡接头与铝合金连接板和不锈钢连接板装配后焊接的侧视图。
[0017]图中:1、铝合金层；2、过渡层；3不锈钢层；5、铝合金界面；6、铝合金连接板；7、不锈钢连接板；8、焊缝。
[0018]图3是铝合金焊接过程照片。
[0019]图4是铝合金界面组织照片。
【具体实施方式】
[0020]通过下面的实施例可以详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切技术改进。
[0021]选用厚度组合和坡口形式相同LNG气化器多层复合过渡接头产品板相同的试板进行焊接试验，焊接条件如下:
[0022]焊接环境:在无污染、无灰尘和无金属粉尘的专用洁净车间施焊
[0023]铝侧焊接设备:Miller Dynasty700交直流TIG焊机
[0024]不锈钢侧焊接设备:WSM-400
[0025]铝合金焊丝:HS5183，直径3.2mm
[0026]不锈钢焊丝:ER308，直径3.2mm
[0027]按附图1要求进行装配，将铝合金连接板6与多层复合过渡接头的铝合金层I外表面装配，将不锈钢连接板7与过渡接头的不锈钢层3装配，制作多层复合过渡接头焊接试验用试板；在多层复合过渡接头的铝合金层I与过渡层2的铝合金界面5设置测温孔2 ;连接温度测量仪，分别将两根微探针焊合到测温孔2底部。施焊前，清除连接板和多层复合过渡接头表面的氧化物、油污及其他有害杂质，焊缝与母材圆滑过渡且保证焊脚高度。表I为多层复合过渡接头筛选后的焊接工艺参数和对应的焊接过程中记录的铝合金界面峰值温度。
[0028]表I多层复合过渡接头与铝合金连接板焊接的工艺参数
[0029]
+| Pil焊接电流^电弧电压I焊接速度^界而峰值温度I
(A)__(V)_ (mm/min)__( C)
I210 ?20V 85258
I300 ?20V100262
3300?20V100275
4300?20 V100278
[0030]
5300-20V100281
6300?20V100283
7300?20V100291
8300?20V100303
9300-20V100311
10300~20￥100315
II300~20￥100323
12300?漏100334
[0031]图2为多层复合过渡接头铝合金焊接过程图片，图3为焊后的铝合金界面组织照片，从图3可以看出，焊接后的铝合金界面几乎无波纹，与焊前相比结合质量未发生改变，同时界面未观察到明显缺陷，结合良好。
[0032]焊后对多层复合过渡接头的铝合金界面进行渗透检测无缺陷后去除铝合金连接板，进行铝合金界面强度的测量为124.5MPa，与原始态的界面结合强度基本相当，焊接态的多层复合过渡接头经冷热(_162°C到15°C )疲劳试验、气密性检测、耐压性检测和X衍射分析均无异常，完全满足LNG气化器(ORV)中对多层复合过渡接头产品的使用要求。
[0033]本发明未详述部分为现有技术。
【权利要求】
1.一种LNG气化器装置中多层复合过渡接头的焊接试验方法，其特征是:在多层复合过渡接头的中间层界面上设置测温孔(2);将多层复合过渡接头与连接板装配后，连接温度测量仪，测量测温孔(2)底部峰值温度；根据峰值温度筛选焊接工艺规范；将装配后多层复合过渡接头与连接板利用筛选的焊接工艺规范进行焊接。
2.如权利要求1所述的LNG气化器装置中多层复合过渡接头的焊接试验方法，其特征是:所述多层复合过渡接头包括铝合金层(I)、过渡层(2)、不锈钢层(3);其试验方法的具体步骤如下: Ca)制作试验用铝合金连接板(6)和不锈钢连接板(7)，其中铝合金连接板(6)和不锈钢连接板(7)的厚度与该产品实际连接板的厚度相同； (b)在多层复合过渡接头的铝合金层(I)与过渡层(2)的铝合金界面(5)设置测温孔(2)； (c)将铝合金连接板(6)与多层复合过渡接头的铝合金层(I)外表面装配，将不锈钢连接板(7)与过渡接头的不锈钢层(3)装配，制作多层复合过渡接头焊接试验用试板； Cd)连接温度测量仪，分别将温度测量仪的两根微探针焊合到测温孔(2)底部； Ce)在焊接过程中测量铝合金界面峰值温度； Cf)根据铝合金界面峰值温度筛选焊接工艺规范； (g)根据所选焊接工艺规范，在多层复合过渡接头上分别焊上铝合金连接板(6)和不锈钢连接板(7)，四条焊缝(8)均为连续焊缝。
3.如权利要求1所述的LNG气化器装置中多层复合过渡接头的焊接试验方法，其特征是:所述测温孔(2)的孔径为3?5mm。
【文档编号】B23K31/02GK104128712SQ201410347017
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年7月21日 优先权日:2014年7月21日
【发明者】王小华 申请人:洛阳双瑞金属复合材料有限公司