[发明专利]加钒钢加氢反应器凸台堆焊制造方法

说明书

本发明涉及加钒钢加氢反应器凸台堆焊制造方法，属于焊接制造领域。加钒钢加氢反应器凸台堆焊制造方法，步骤为：将加钒钢母材预热至≥165℃,采用复合冷丝埋弧焊在母材表面进行堆焊，然后进行焊后热处理，冷却得到堆焊凸台；复合冷丝埋弧焊是指采用两把相同的焊枪进行焊接，每把焊枪含1根热丝和2根冷丝；堆焊工艺参数为：两根主丝焊速450‑550mm/min，焊接电流500‑580A，电弧电压30‑35V；前辅丝送丝速度200±20mm/min，后辅丝送丝速度1500±50mm/min；层间温度165‑250℃；最大线能量为27.1KJ/cm。本发明在保证产品质量的条件下，极大提高加钒钢设备上凸台的堆焊效率。

技术领域

本发明涉及加钒钢加氢反应器凸台堆焊制造方法，属于焊接制造领域。

背景技术

加钒钢加氢反应器产品壳体上通常有内件的支撑凸台，该凸台要求尽量借用锻件加工余量，剩余部分采取堆焊本体材料的方式补足。由于锻件调质后的加工余量不多，而且还有用于弥补筒体调质后的变形，故凸台几乎全靠堆焊而成，而凸台堆焊后还需进炉中间消应处理，再机加并探伤，制造工序较多。根据凸台大小不同，工序时间长达20-30天，由此带来设备占用、能源消耗等矛盾。对于设备尺寸大，凸台多的反应器，对凸台堆焊的高效率要求就尤为迫切，如我公司承制的恒力石化项目，6台产品，共有40个凸台需要进行堆焊，见图1所示。

利用复合冷丝埋弧焊(多枪多丝)可提高堆焊效率，焊接时两个电弧共熔池，虽然增加焊缝宽度(达到带极堆焊的效果)，但是由于同时采用多丝进行堆焊，焊接热输入量的增加会导致焊缝晶粒粗大，从而熔覆金属的冲击韧性差，加钒钢的冲击韧性和抗回火脆化倾向评定试验结果是及其关键的验收指标。该种焊接方法的特性，导致在加钒钢母材上使用该焊接方法进行堆焊，堆焊后凸台熔覆金属的冲击韧性及抗回火脆化倾向评定试验结果不能满足加钒钢性能的要求。截止目前为止，复合冷丝埋弧焊(多枪多丝)尚未能成功用于在加钒钢上进行堆焊。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高堆焊效率的加钒钢加氢反应器凸台堆焊制造方法。

加钒钢加氢反应器凸台堆焊制造方法，包括以下步骤：将加钒钢母材预热至≥165℃，然后采用复合冷丝埋弧焊在加钒钢母材表面进行堆焊，堆焊完成后进行焊后热处理，冷却后得到堆焊凸台；

其中，所述复合冷丝埋弧焊是指采用两把相同的三丝焊枪同时进行焊接，每把焊枪的焊丝为1根热丝和2根冷丝；两把焊枪垂直于加钒钢母材表面，且分别置于同一待焊焊缝两侧，在焊缝的宽度方向上并排设置；

所述焊枪上：热丝的前端点和两根冷丝的前端点在被焊工件表面的投影点位于同一条直线上，所述热丝的投影点位于两根冷丝的投影点之间，其中，所述热丝与电源连通，称为主丝，两根冷丝不与电源连通，称为辅丝；焊接过程中，一把焊枪的三根焊丝投影点连接的直线与焊接方向平行；沿焊接方向，在前的冷丝为前辅丝，在后的冷丝为后辅丝；

堆焊采用的工艺参数为：两根主丝的焊速为450-550mm/min，焊接电流为500-580A，电弧电压为30-35V；控制每根主丝的前辅丝的送丝速度为200±20mm/min，后辅丝的送丝速度为1500±50mm/min；层间温度为165-250℃；最大线能量为27.1KJ/cm。

优选的，冷丝与热丝的材料相同，均为US-521H焊丝；焊剂为PF500。

优选的，热丝的直径为4.0mm，冷丝的直径为2.0mm。

优选的，所述焊枪上，两根冷丝相对于所述热丝的延伸轴对称设置，所述冷丝的延伸轴与所述热丝的延伸轴成一夹角，所述夹角使得所述热丝和两根冷丝朝电弧的产生方向聚拢；冷丝的前端点到热丝表面的最短距离为2-3mm。

优选的，控制前辅丝的送丝速度为200mm/min；后辅丝的送丝速度为1500mm/min。