[发明专利]厚件裂纹修复组合式坡口及组合式坡口修复工艺

说明书

技术领域

本发明涉及裂纹修复的焊接工艺，尤其是一种厚件裂纹修复焊接组合式坡口。

背景技术

公知的：目前裂纹修复施工应用越来月多，如：机座、罐体、叶轮片、挖掘机斗、传动杆以及各种管道等等，不同设备根据其性能所采用的方法不同，常用的裂纹修复方法有手工钨极氩弧焊、钎焊、二氧化碳气体保护焊和手工焊条电弧焊，其中：①手工焊条电弧焊是金属结构承压焊接设备裂纹修复施工中应用最多也最广的一种，因为焊条的种类繁多，可以根据不同材质匹配相应的焊材，而且操作也比较灵活；②钨极氩弧焊只适用于薄件、短焊缝的焊接；③钎焊由于母材不熔化，因此其焊接强度相对较低，对于承压设备的修复局限较大；而且加热面积大，对于厚件和淬硬倾向大的焊件修复很不利；④二氧化碳气体保护焊，由于其焊枪构造，仅适用于浅坡口和构件表面的堆焊。因此对于淬硬倾向大的厚件材料的裂纹修复研究至关重要。

针对具有淬硬倾向的厚焊件的裂纹修复进行研究，首先产生焊接应力和变形的主要原因是焊件受到不均匀的加热和冷却造成的，如果材料本身具有较大的淬硬倾向和材料厚度较大时，在修复焊补时的焊缝将受到较大的拘束应力，局部的热胀冷缩程度较大，焊接过程中和焊后会产生较大的应力，造成焊件开裂。对于这类钢材的裂纹修复，不仅要从缺陷清除、坡口加工、焊材选择以及正确的焊接焊接方法及措施方面严格处理，才能保证修复的质量。

现有技术中存在以下对裂纹进行修复的手段：

1、中国专利申请《一种新型不锈钢复合钢板对接焊缝坡口结构》，公开号：CN201120369368发明人:黄孝鹏；张树华申请人:鲁西工业装备有限公司

本发明公开了一种新型不锈钢复合钢板对接焊缝坡口结构，属于不锈钢复合钢板厚度≤45mm的焊接技术领域。不锈钢复合钢板的焊接坡口设计为单面V型坡口，单面V型坡口的下面设有钝边。不锈钢复合钢板厚度小于20毫米时，单面V型坡口角度为70度，单面V型坡口下面的钝边尺寸为3毫米；不锈钢复合钢板厚度大于20毫米小于45毫米时，单面V型坡口角度为50～60度，单面V型坡口下面的钝边尺寸为3毫米。通过坡口形式的改变，减少了近一倍的坡口加工量，提高了工作效率，很有现实意义和发展前景。

2、中国专利：《轴流转桨式水轮机转轮叶片裂纹处理方法》，公开号：CN200710049214发明人:严祥兵，申请人:四川东风电机厂有限公司

本发明公开了轴流转桨式水轮机转轮叶片裂纹处理方法，转轮不吊出转轮室，在现场进 行修复，用堆焊的方法有意加大叶片正面出水边一侧与根部法兰连接的过度圆角的“R”值；在裂纹的尾部钻止裂孔，并对不同的裂纹采用不同形状的坡口，按规定的工艺顺序预热、补焊和保温，本发明具有以下优点：现场施工，修复周期短，避免了繁杂的拆装工作，节约了运输成本，焊接修复处强度、钢度好，抗裂性强，裂纹修复后能够满足轴流转桨式水轮机转轮叶片的工作要求。

上述对裂纹的修复方式讲述的都是对焊接时的坡口设计加工和裂纹修复时采用不同的焊接方法，没有单独介绍在厚板裂纹修复时的坡口设计和加工。一般的制作焊接的坡口设计局限性较小，可以进行单面或双面坡口设计，其坡口的加工都可以采用自动、机械化进行，坡口的加工难度不大。而裂纹修复焊接基本上都是在单面进行修复焊接施工，坡口大小、深度并没有贯穿整个焊件，只是在原结构的某个部位进行局部的开槽处理，坡口的加工难度相对较大，而且坡口的大小、深度直接影响施焊过程中焊件的变形和应力大小，以及焊接后的质量是否符合要求。常规焊接时的裂纹修复基本上都是开U型和V型坡口，但是对于厚件修复，单一的U型坡口不利于清渣和熔渣的排出；而单一的V型坡口，坡口面宽度很大，虽然利于清渣，但增加了焊缝金属填充量，对于局部的修复焊接，焊缝的填充量过大，焊件的应力和变形相应增加，对于焊接修复都不利。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够保证深坡口焊接时焊条操作及清渣，又能减小坡口面的宽度，减少焊接材料消耗从而减小焊接变形应力的厚件裂纹修复组合式坡口。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：厚件裂纹修复组合式坡口，具有坡口深度H、坡面宽度b以及根部坡面宽度b1；

当20mm≤H＜40mm时，所述坡面宽度b为40mm～50mm,所述根部宽度b1为10mm～15mm；

所述厚件裂纹修复组合式坡口,包括第一V型坡口和U型坡口；所述U型坡口位于坡口根部，所述第一V型坡口位于U型坡口上方；所述第一V型坡口平滑过渡到U型坡口；所述V型坡口深度为所述U型坡口的深度为