压力容器环缝接头的焊接成型工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种压力容器环缝接头的焊接成型工艺，所述的焊接成型工艺需要先在压力容器的筒体的连接处开设坡口，接着通过自动焊接机头对压力容器的环缝进行外环缝焊接和内环缝焊接，焊接过程中，自动焊接机的机头与筒体截面的垂直中心之间设有20-30mm的偏移距离；最终得到焊接好的压力容器；本发明通过采用不同的环缝坡口的形状尺寸、内环缝与外环缝焊接时机头分别采用不同的偏移距离，从而有效抑制熔池金属的流动，达到焊缝成型好的目的，能有效保证焊接质量。
【专利说明】压力容器环缝接头的焊接成型工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种改进的压力容器小直径中厚板环缝焊接接头成型工艺技术，特别是针对壁厚4?30臟，直径Φ800以下环缝对接的焊接工艺。
【背景技术】
[0002]随着工程焊接技术的迅速发展，现代压力容器也已发展成典型的全焊结构。压力容器的焊接成为压力容器制造过程中最重要最关键的一个环节，焊接质量直接影响压力容器的质量，其中筒体的环缝焊接通常采用埋弧自动焊。
[0003]—、由于筒体直径小时曲率大，在焊接过程中筒体的转动会使得熔池中熔融的金属来不及凝固而在重力的作用下沿环缝向下流动，从而在焊缝表面形成凸凹不平的焊瘤，影响了环焊缝的质量。
[0004]二、现在埋弧自动焊普遍采用焊剂HJ431，该焊剂的凝固点较焊丝和母材要低，不能起到有效地阻止熔池中金属流动的作用，严重影响焊接质量，从而威胁容器的安全质量及使用寿命。
【发明内容】
[0005]针对上述存在的问题，本发明提供一种焊接表面光滑，连接稳定的针对直径低于800mm的压力容器环缝接头的焊接成型工艺。
[0006]为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下:一种压力容器环缝接头的焊接成型工艺，其特征在于，所述的焊接成型工艺需要先在压力容器的环缝位置上开设坡口，接着通过自动焊接机头对压力容器的环缝分别进行外环缝焊接和内环缝焊接，焊接过程中，自动焊接机的机头与筒体截面的垂直中心之间设有20-30mm的偏移距离，最终得到焊接好的压力容器环缝接头，其详细的焊接步骤如下:
1)开设坡口；通过坡口机对压力容器的的接口处开设坡口 ；
2)外环缝焊接:自动焊机头从筒体圆周的最高位置逆筒体旋转方向偏移一定距离；(离筒体与两托辊之间的垂直中心线20?30 mm ;
3)内环缝焊接:将自动焊机头从筒体圆周的最低位置逆筒体旋转方向偏移一定距离；(离筒体与两托辊之间的垂直中心线20?30 mm。
[0007]由于液体(液体状态下的金属)在焊接过程中，在重力和圆周旋转时的切线力共同作用下，其液体会发生一定位置的偏移，通过自动焊机头在环缝焊接时偏移一定距离的操作，可以保证焊接液与压力容器的环缝接头之间在运动状态下保持相对稳定状态，从而形成焊接表面光滑，厚度一致的焊缝。
[0008]本发明所述的压力容器的接口处的壁厚处于4_?8_时，其接口处无需进行开设坡口的操作，可以直接采用I型对接焊缝。
[0009]本发明所述的压力容器的接口处的壁厚处于8mm?16mm时，在接口处的内侧面通过坡口机开设内坡口，坡口的钝边长度为5mm。当压力容器的壁厚处于8mm?16mm时，开设内坡口进行焊接就可以达到钢板焊接所要求的强度。
[0010]本发明所述的压力容器的接口处的壁厚处于16mm?30mm时，在接口处的内侧面和外侧面通过坡口机开设双面坡口，双面坡口的钝边长度均为5mm。当压力容器的壁厚处于16mm?30mm时，需要开设双面坡口进行焊接才能达到钢板焊接所要求的强度。
[0011]本发明的优点在于:本发明通过采用在压力容器的接缝出开设坡口，同时在内环缝与外环缝焊接时，自动焊接机的机头分别采用一定的偏移距离，从而有效抑制熔池金属的流动，达到焊缝成型好的目的，焊接成型后的压力容器产品连接稳定，其承受的压力大大增强，同时其使用寿命长，外形美观，大大提高了焊接工艺整体的工作效率，有效保证了焊接质量。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本发明中外环缝焊接工作原理图；
图2为本发明中内环缝焊接工作原理图。
[0013]其中，I压力容器，2自动焊接头，3自动焊接机支架。
【具体实施方式】
[0014]下面结合【具体实施方式】对本发明作进一步详细的描述。
[0015]实施例1:壁厚30mm,直径800mm的压力容器焊接实施例:
第一步:焊前准备；
1、开设坡口，通过坡口机对压力容器I的的接口处开设双面坡口，双面坡口的钝边长度为5mm ；
2、将需要焊接的压力容器I桶段定位在自动焊接机支架3上；
3、根据焊接材质和壁厚调整焊机参数第二步:调整自动焊接头偏移距离；
1、外环缝焊接:自动焊机头2从筒体圆周的最高位置逆筒体旋转方向偏移一定距离(离筒体与两托辊之间的垂直中心线30 mm ；
2、内环缝焊接:将自动焊机头2从筒体圆周的最低位置逆筒体旋转方向偏移一定距离(离筒体与两托辊之间的垂直中心线30 _。
[0016]第三步:焊接；
第四步:清理焊缝。
[0017]通过此焊接方法焊接后的压力容器焊缝平整，表面光滑，外形美观。经过压力测试，在壁厚为30mm的压力容器测试中，其产品可以承受20MPa的压力，同时其产品稳定性较好，长时间工作情况下不易变形，满足20年的设计使用寿命要求。
[0018]实施例2:壁厚15臟，直径600mm的压力容器焊接实施例:
第一步:焊前准备；
1、开设坡口，通过坡口机对压力容器I的的接口处开设内坡口，坡口的钝边长度为
5mm ；
2、将需要焊接的压力容器I桶段定位在自动焊接机支架3上；
3、根据焊接材质和壁厚调整焊机参数。
[0019]第二步:调整自动焊接头偏移距离；
1、外环缝焊接:自动焊机头2从筒体圆周的最高位置逆筒体旋转方向偏移一定距离(离筒体与两托辊之间的垂直中心线24_ ；
2、内环缝焊接:将自动焊机头2从筒体圆周的最低位置逆筒体旋转方向偏移一定距离(离筒体与两托辊之间的垂直中心线24 _。
[0020]第三步:焊接。
[0021]第四步:清理焊缝。
[0022]通过此焊接方法焊接后的压力容器焊缝平整，表面光滑，外形美观。经过压力测试，在壁厚为15mm的压力容器测试中，其产品可以承受15MPa的压力，同时其产品稳定性较好，长时间工作情况下不易变形，满足20年的设计使用寿命要求。
[0023]实施例3:壁厚4mm,直径200mm的压力容器焊接实施例:
第一步:焊前准备；
1、无需通过坡口机对压力容器I的的接口处开设坡口；
2、将需要焊接的压力容器桶段定位在自动焊接机支架3上；
3、根据焊接材质和壁厚调整焊机参数。
[0024]第二步:调整自动焊接头偏移距离；
1、外环缝焊接:自动焊机头2从筒体圆周的最高位置逆筒体旋转方向偏移一定距离(离筒体与两托辊之间的垂直中心线20 mm;
2、内环缝焊接:将自动焊机头2从筒体圆周的最低位置逆筒体旋转方向偏移一定距离(离筒体与两托辊之间的垂直中心线20 _。
[0025]第三步:焊接。
[0026]第四步:清理焊缝。
[0027]通过此焊接方法焊接后的压力容器焊缝平整，表面光滑，外形美观。经过压力测试，在壁厚为3mm的压力容器测试中，其产品可以承受3MPa的压力，同时其产品稳定性较好，长时间工作情况下不易变形，满足20年的设计使用寿命要求。
[0028]实施例4:对比试验；壁厚30mm,直径800mm的压力容器焊接实施例:
第一步:焊前准备；
1、将需要焊接的压力容器I桶段定位在自动焊接机支架3上；
2、根据焊接材质和壁厚调整焊机参数。
[0029]第二步:调整自动焊接头2与压力容器I接缝处的位置，保持其正对着压力容器I筒体的垂直中心线处。
[0030]第三步:焊接。
[0031]第四步:清理焊缝。
[0032]实施例4为实施例1的对比实施例，根据相应的对比，通过此焊接方法焊接后的压力容器表面凹凸不平，焊缝粗细不均匀。在壁厚为30mm的压力容器测试中，当试验压力达到15MPa时，压力容器的连接处的焊接材料发生破损，变形；无法满足设计要求。
[0033]实施例5:对比试验；壁厚15mm，直径600mm的压力容器焊接实施例:
第一步:焊前准备；
1、将需要焊接的压力容器I桶段定位在自动焊接机支架3上； 2、根据焊接材质和壁厚调整焊机参数。
[0034]第二步:调整自动焊接头2与压力容器I接缝处的位置，保持其正对着压力容器I筒体的垂直中心线处。
[0035]第三步:焊接。
[0036]第四步:清理焊缝。
[0037]实施例5为实施例2的对比试验，根据相应的对比，通过此焊接方法焊接后的压力容器表面凹凸不平，焊缝粗细不均匀。在壁厚为15_的压力容器测试中，当试验压力达到13MPa时，压力容器的连接处的焊接材料发生破损，变形；无法满足设计要求。
实施例6:对比试验；壁厚4mm,直径200mm的压力容器焊接实施例:
第一步:焊前准备；
1、将需要焊接的压力容器I桶段定位在自动焊接机支架3上；
2、根据焊接材质和壁厚调整焊机参数。
[0038]第二步:调整自动焊接头2与压力容器I接缝处的位置，保持其正对着压力容器I筒体的垂直中心线处。
[0039]第三步:焊接。
[0040]第四步:清理焊缝。
[0041]实施例6为实施例3的对比试验，根据相应的对比，通过此焊接方法焊接后的压力容器表面凹凸不平，焊缝粗细不均匀。在壁厚为15_的压力容器测试中，当试验压力达到
2.5MPa时，压力容器的连接处的焊接材料发生破损，变形；无法满足设计要求。
[0042]需要说明的是，上述仅仅是本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的保护范围，在上述实施例的基础上所作出的等同变换均属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种压力容器环缝接头的焊接成型工艺，其特征在于，所述的焊接成型工艺需要先在压力容器的筒体的连接处开设坡口，接着通过自动焊接机头对压力容器的环缝进行外环缝焊接和内环缝焊接，焊接过程中，自动焊接机的机头与筒体截面的垂直中心之间设有20-30mm的偏移距离，最终得到焊接好的压力容器，其详细的焊接步骤如下: 1)开设坡口:通过坡口机对压力容器的的接口处开设坡口 ； 2)外环缝焊接:将压力容器的筒体放置在自动焊接机上进行焊接操作，自动焊机头从筒体圆周的最高位置逆筒体旋转方向偏移20?30 mm 3)内环缝焊接:将压力容器的筒体放置在自动焊接机上进行焊接操作，将自动焊机头从筒体圆周的最低位置逆筒体旋转方向偏移20?30 mm。
2.根据权利要求1所述的压力容器环缝接头的焊接成型工艺，其特征在于，所述的压力容器的接口处的壁厚处于Γ8πιπι时，其接口处无需进行开设坡口的操作。
3.根据权利要求1所述的压力容器环缝接头的焊接成型工艺，其特征在于，所述的压力容器的接口处的壁厚处于8mnTl6mm时，在接口处的内侧面通过坡口机开设内坡口，坡口的钝边长度为5mm。
4.根据权利要求1所述的压力容器环缝接头的焊接成型工艺，其特征在于，所述的压力容器的接口处的壁厚处于16mm?30mm时，在接口处的内侧面和外侧面通过坡口机开设双面坡口，双面坡口的钝边长度均为5mm。
【文档编号】B23K31/02GK104439741SQ201410639623
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月13日 优先权日:2014年11月13日
【发明者】宋和俊, 高强, 范洁雄, 陈昌, 凌毅, 戴艳珊 申请人:连云港凯帝重工科技有限公司