[发明专利]大型转炉炉壳穿孔塞焊接修复工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种低、中碳钢，低合金高强度钢制作的大型设备局部焊接修复工艺。

技术背景

大型转炉在炼钢的过程中，当转炉内的耐火砖损坏时，很容易造成转炉炉壳烧穿。在焊接修复转炉烧穿孔的时候如果处理不当，修复区域往往会成为转炉炉壳破坏的发源地。目前，在大型转炉炉壳烧穿孔的修复方法中，比较常用的是局部挖补焊接方法。这种焊接修复方法的工作量往往比较大，工艺复杂，炉壳厚度较大的情况下，单面焊接时焊接应力大，容易产生裂纹。

发明内容

本发明目的是提供一种大型转炉炉壳穿孔塞焊接修复工艺,该修复工艺方法操作简单、易于实施,效率高、质量可靠。

为实现本发明目的，本发明大型转炉炉壳穿孔塞焊接修复工艺方法如下:

1、焊接方式：采用手工电弧焊+ CO₂气保焊塞焊，减薄位置为采用CO₂气保焊堆焊。

2、焊接材料：手弧焊采用J507超低氢焊条，规格φ3.2，φ4.0，电源采用直流反接。

3、焊前预热：施焊前将塞焊区域周围200mm范围内的铁锈、油污、钢渣氧化物等杂物清除干净；在炉壳塞焊洞口外侧装焊焊缝垫板，同时挂装加热片进行焊前预热。

4、焊接：炉体内侧施焊，首先由手工电弧焊塞焊1/3深度，再由CO₂气保焊塞焊；焊接时，层间温度控制在200～240℃左右，层与层之间的焊渣清除干净，且每层焊接时工艺步骤相同；焊接采取24小时轮班连续作业，焊接完成前不得停顿，并确保整个焊缝始终处在保温状态。

5、焊后后热处理：焊缝焊完后应立即进行后热处理，在塞焊焊缝部位覆盖电加热片，外包石棉保温，升温速度按≤50℃/小时，在300℃时保温2小时，然后按≤50℃/小时的速度缓慢降温，降至常温后拆除保温及电加热装置。

本发明修复工艺针对炼钢转炉炉壳产生的局部损坏(贯穿性破坏尺寸?200mm以内)，其工艺方法操作简单、易于实施；且生产效率高、焊接质量可靠。

具体实施方式

下面以300吨转炉炉壳烧穿孔焊接修复为例，来说明本发明大型转炉炉壳穿孔塞焊接修复工艺,具体方法如下:

1) 焊接方法：采用手工电弧焊+ CO₂气保焊塞焊，减薄位置为采用CO₂气保焊堆焊。

2) 焊接顺序：炉体内侧施焊，首先由手工电弧焊塞焊1/3深度，再由CO₂气保焊塞焊。

3) 焊接材料：手弧焊采用J507超低氢焊条，规格φ3.2，φ4.0，电源采用直流反接。J507超低氢焊条焊进行烘干，温度350-400℃，保温2小时，烘好的焊条放在100℃的保温筒内，随用随取。受潮的焊条严禁使用。

4) 焊接设备:CO₂气体保护焊采用FKR—500焊机,手工电弧焊采用ZX7—400焊机.

5) 焊接工艺参数

6) 焊前预热

    施焊前将塞焊区域周围200mm范围内的铁锈、油污、钢渣氧化物等杂物清除干净。在炉壳塞焊洞口外侧装焊δ8×30的焊缝垫板，同时挂装加热片进行焊前预热。预热温度180～200℃，焊缝两侧50～300mm范围内为加热区域，加热方式，履带式电加热片加热。

7) 焊接时，层间温度控制在200～240℃左右，层与层之间的焊渣一定要清除干净，且每层焊接时工艺步骤相同。焊接采取24小时轮班连续作业，焊接完成前不得停顿，并确保整个焊缝始终处在保温状态。

焊接速度根据焊缝与母材的熔合情况自己控制，焊接完毕后，焊缝表面不得有裂纹、夹渣、气孔等缺陷。

8) 焊后后热及消除应力退火处理

焊缝焊完后应立即进行后热处理；在塞焊焊缝部位覆盖电加热片，外包50㎜厚石棉保温，升温速度按≤50℃/小时，在300℃时保温2小时，然后按≤50℃/小时的速度缓慢降温，降至常温后拆除保温及电加热装置。（升温和降温速度根据板厚设定）。

如果施工时间允许建议使用焊后消除应力热处理。消除应力热处理具体过程是在后热的基础上缓慢升温至600℃，保温2小时，然后按≤50℃/小时的速度缓慢降温。对于焊接应力较大的塞焊点保温时间延长到4～5小时以防止塞焊点和堆焊层剥离和脱落。

9) 焊后表面清理:焊后将焊缝表面及周围区域的所有临时支撑拆除，将焊疤、焊接飞溅物等用角向磨光机打磨干净。

10) 焊后检验:经过外观检查未发现有裂纹、焊瘤、气孔、夹渣等焊接缺陷的存在，使用MT+UT对焊缝进行内部检测, 探伤按JB/T4730-2005要求执行，MT验收要求为级合格，UT验收要求为级合格。