[发明专利]厚金属板免清根焊接坡口技术及加工工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种焊接技术，尤其涉及压力容器厚板带衬垫埋弧自动焊免清根焊接坡口技术。

背景技术

现有技术在锅炉、压力容器的厚金属板焊接方面，采用的焊接坡口形式大致有四种：1）V型带衬垫坡口；2）U型坡口；3）双U型坡口；4）U+V型坡口。现有技术的缺点是：无论采用上述四种坡口形式中的哪一种，在单面焊接完成后，施焊另一面前，需要用碳弧气刨对根部进行清根处理，然后用砂轮打磨。如果砂轮打磨不彻底，则碳弧气刨在清根过程中产生的渗碳层易对焊缝及母材产生不良影响。同时，在锅炉、压力容器的厚板焊接中，通常需要焊前预热和焊后消氢处理。当采用现有技术时，需要进行两次预热，两次消氢和两次探伤。这样，焊接一条焊缝不仅会增加焊接成本和增加制造工期，同时清根会影响焊缝质量性能。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，设计一种V型带衬垫坡口厚金

属板免清根焊接坡口技术及加工工艺。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种厚金属板免清根焊接坡口技术，其特征在于：

由母材V型坡口和连接在母材V型坡口下面的两层衬垫组成；

V型坡口的开口度为单面2度- 10度；

根部间隙为16～26mm；

第一层衬垫为分体，分别位于坡口二侧的下面，内侧面与坡口的下端齐平，规格为：20×6的扁钢；

材质与母材相同或与母材同类别；

第二层衬垫为整体，位于第一层衬垫下面，规格为：60×8的扁钢；

材质为普通碳素钢。

一种厚金属板免清根焊接坡口技术的加工工艺，其特征在于：

1）母材两侧在卷制前，先在坡口机上加工单边2-10度的V型坡口，卷制成型后形成一个底部间隙为16～26mm，张开角度为4-20度的V型坡口；

2）在所述坡口的两侧采用手工电弧焊固定第一层衬垫；

3）在第一层衬垫上施焊固定第二层衬垫；

4）按照焊接工艺指导书要求施焊整条焊缝；

5)采用火焰切割的方式将双衬垫的一部分割除，保留3～5mm的余高；

6）采用砂轮机磨除5）的余高。

本发明与现有技术的焊接工艺比较如下：

现有技术的焊接工艺为：

⑴施焊衬垫；⑵预热；⑶单面焊接；⑷消氢处理；⑸背面清根； ⑹砂轮打磨：⑺PT/MT探伤合格：⑻再预热：⑼施焊背面：⑽背面消氢；⑾打磨焊缝余高；⑿筒体探伤（RT+UT+MT）。

本发明的焊接坡口的焊接工艺为：

⑴施焊衬垫；⑵预热；⑶单面焊接；⑷消氢处理；⑸背面火焰切割衬垫； ⑹砂轮打磨焊缝余高：⑺筒体探伤（RT+UT+MT）。

本发明的有益效果是：

焊缝一次成型，减少焊接过程中的预热、消氢和探伤的次数，节省制造成本和缩短制造周期；焊后将双衬垫采用火焰切割和砂轮机打磨的方式去除，而不会伤及母材和焊缝熔敷金属，能保证焊缝金属和母材的良好熔合质量。

附图说明

图1是本发明的普通埋弧自动焊坡口剖面示意图；

图2是本发明用于窄间隙埋弧自动焊坡口剖面示意图。

图中所示：1、母材，2、第一层衬垫，3、第二层衬垫。 

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图，对发明的技术方案作进一步具体说明。

实施例1：

如图1所示采用普通埋弧焊的例子，气包板两侧在卷制前，先在坡口机上加工一个单边8度的V型坡口，卷制成型后形成一个底部间隙为20～24mm，张开角度为16度的V型坡口。然后在该坡口的两侧采用手工电弧焊固定第一层衬垫（材质与母材相同），手工电弧焊时需采用小规范焊接参数，防止对母材两侧产生咬边缺陷。第一层衬垫固定好后，然后在第一层衬垫上施焊固定第二层衬垫（材质普通碳素钢20#）。待双层衬垫都固定好后，即可按照焊接工艺指导书要求施焊整条焊缝。待整条焊缝施焊完成后，即可采用火焰切割的方式将双衬垫的一部分割除，保留3～5mm的余高，然后采用砂轮机磨除这部分余高即可。

实施例2：

如图2所示采用窄间隙埋弧自动焊时的例子，气包板两侧在卷制前，先在坡口机上加工一个单边2度，根部间隙为18～20mm，张开角度为4度的V型坡口。第一层衬垫材质与母材同类别；第二层衬垫材质为普通碳素钢Q235A。其余同实施例1。