[发明专利]一种不锈钢小直径薄壁管对接焊接弯曲变形的校正工艺

说明书

本发明涉及焊接技术领域，其公开了一种不锈钢小直径薄壁管对接焊接弯曲变形的校正工艺，步骤10的弯曲内凹部的确定工序、步骤20的充背保护气工序、步骤30的氩弧焊不填丝加热工序、步骤40的喷水冷却工序、步骤50的自然冷却工序。本发明实现了对不锈钢薄壁管焊接后的弯曲变形的校正，同时确保校正后的对接焊缝具有良好的机械性能和耐腐蚀性能。

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，具体涉及一种不锈钢小直径薄壁管对接焊接弯曲变形的校正工艺。

背景技术

不锈钢小直径薄壁管在机械领域中应用较为广泛，其可以作为液体输送管路或热交换用管路等使用。为了满足使用要求，经常需要将不锈钢管进行对接焊接。由于不锈钢管的管壁较薄，且存在焊接变形，容易导致不锈钢管经过对接焊接后围绕对接的环焊缝出现一定程度的弯曲，从而影响到产品的质量。

例如，大型化学船中的液货舱其加热盘管为S316L不锈钢薄壁管，采用胎架绑扎方式进行装配，然后对弯管后的不锈钢薄壁管进行对接装焊，再对管口进行密封和管内冲氩气，最后进行氩弧焊。在焊接过程中，不锈钢在5000-6000℃高温熔合母材和填充金属，然后再重新结晶凝固；由于填充金属和母材熔合形成焊接接头，必然带来管口接缝变形，而不锈钢不能进行火工校正，因为火工校正会带来焊缝增碳，造成贫铬，从而降低管路对接环焊缝的耐蚀性能。如果采用机械校正，则容易造成管材表面划伤，或者因弯曲变形量较大而无法完全校正到位。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种不锈钢小直径薄壁管对接焊接弯曲变形的校正工艺，旨在实现对不锈钢薄壁管焊接后的弯曲变形的校正，同时确保校正后的对接焊缝具有良好的机械性能和耐腐蚀性能。具体的技术方案如下：

一种不锈钢小直径薄壁管对接焊接弯曲变形的校正工艺，包括如下工艺步骤：

步骤10、弯曲内凹部的确定：找出薄壁管上对接环焊缝处的弯曲内凹部、确定弯曲变形量；

步骤20、充背保护气：在薄壁管的内部充入足量的氩气以形成焊缝的背面保护；

步骤30、氩弧焊不填丝加热：采用氩弧焊，在不填充氩弧焊丝的情况下利用氩弧焊产生的电弧沿着对接环焊缝的一周进行加热；

步骤40、喷水冷却：对薄壁管上弯曲内凹部周围区域的对接环焊缝部位进行局部喷水冷却；

步骤50、自然冷却：薄壁管整体自然冷却至常温。

上述技术方案中，根据氩弧焊焊接原理，对管子进行充气焊缝的背面保护，然后在管子外侧对焊缝处进行氩弧焊加热，加热过程中不填丝，利用氩弧焊钨极产生电弧加水冷方式完成焊接变形校正。其中，薄壁管的对接焊缝在均匀加热后先进行下凹部的局部快速冷却，对接焊缝的其余高温部位随后冷却并收缩，形成对下凹部的反变形，从而使得薄壁管的弯曲得到有效修正。本发明由于在校正过程中利用氩弧焊在不填丝状态下进行加热，并实施焊缝背部的氩气保护，其能够避免传统火工加热造成的焊缝耐腐蚀性能下降的弊端，也克服了机械校正容易损伤管路等弊端，在实现薄壁管弯曲校正的同时，也确保了焊缝的质量。

作为本发明的优选方案，所述步骤30的氩弧焊不填丝加热工序中，采用温度传感器检测薄壁管在对接环焊缝处加热之后的温度，所述步骤40的喷水冷却工序中，采用温度传感器检测对接环焊缝冷却处在冷却之后的温度，同时根据步骤10的弯曲内凹部的确定工序中得到的薄壁管的弯曲变形量，对于对接环焊缝加热之后的温度与冷却之后的温度的温度差进行控制，以实现薄壁管的弯曲校正。

通过采用温度传感器检测焊缝处的温度差，有利于较为精确的控制弯曲的校正量。