[发明专利]厚壁封闭环的焊接方法

说明书

本发明公开了一种适合于全焊透角接形式厚壁封闭环的焊接方法，依次按以下步骤以进行焊接：S1、封闭环分段，将封闭环分为两个以上的弧形段，各弧形段的两端端部均设对接坡口，各弧形段与工件主体焊接部位设角接坡口；S2、分段固定，利用焊接工装将所有的弧形段按设计位置固定在工件主体上，焊接工装分别与弧形段和工件主体焊接，但弧形段与工件主体之间在此步骤不直接焊接；S3、完成角接焊缝的主要部分，将各弧形段与工件主体焊接，但各弧形段的两端各留一具有设定长度的尾段不焊；S4、焊接尾段与工件主体之间的角接焊缝并焊接各相邻弧形段之间的对接焊缝。应用本发明焊接时不易出现变形和开裂问题，提高了焊缝探伤一次合格率，降低了加工成本。

技术领域

本发明涉及一种角接接头的焊接工艺，尤其是一种全焊透形式的厚壁封闭环的焊接工艺。

背景技术

塔式压力容器的裙座与筒形壳体连接常采用焊接环设计，如附图1所示。为了保证结合强度，焊接环与筒体设计成全焊透的角接形式。焊接环通常设计为圆心角为360°的、封闭的环形工件，且焊接环直径大，其直径通常在2000mm以上，壁厚厚，其壁厚通常在50mm以上。因为焊接环与壳体都采用钢板卷制成形，存在一定椭圆度，将制作好的封闭焊接环与壳体进行装配时，存在强制装配，应力较大，焊接时坡口内部的点焊焊缝在后续焊接应力的作用下很容易被拉裂，同时，焊接环为封闭结构，焊接过程中产生的焊接应力很大，很容易导致焊缝拉裂，加之焊接环直径大，壁厚厚，坡口深且窄，难以观察和处理，焊接难度大，焊接时容易造成焊接环的扭转变形和焊缝拉裂。焊后探伤往往发现变形或裂纹，达到不合格标准时必须返工，造成加工成本高、加工效率低。

发明内容

为克服现有封闭环与筒形壳体类工件进行角接时易出现焊接缺陷的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种厚壁封闭环的焊接方法，其不易因焊接应力形成缺陷，故加工合格率高。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：厚壁封闭环的焊接方法，用于将封闭环以角接形式与工件主体焊接，依次按以下步骤以进行焊接：

S1、封闭环分段，将封闭环分为两个以上的弧形段，各弧形段的两端端部均设对接坡口，各弧形段与工件主体焊接部位设角接坡口；

S2、分段固定，利用焊接工装将所有的弧形段按设计位置固定在工件主体上，焊接工装分别与弧形段和工件主体焊接，但弧形段与工件主体之间在此步骤不直接焊接；

S3、完成角接焊缝的主要部分，将各弧形段与工件主体焊接，但各弧形段的两端各留一具有设定长度的尾段不焊；

S4、焊接尾段与工件主体之间的角接焊缝并焊接各相邻弧形段之间的对接焊缝。

所述步骤S4中，焊接尾段与工件主体之间的角接焊缝时，从相邻两个尾段中其中一个尾段的远离对接焊缝的一端焊接到另一个尾段远离对接焊缝的一端，再焊接该两相邻弧形段之间的对接焊缝，如此完成各弧形段的焊接。

所述步骤S4中，焊接尾段与工件主体之间的角接焊缝时，从相邻两个尾段中其中一个尾段的远离对接焊缝的一端焊接到另一个尾段远离对接焊缝的一端，完成各弧形段与工件主体之间的全部角接焊缝后，再焊接各相邻弧形段之间的对接焊缝。

所述步骤S2中，每一弧形段用两个以上间隔布置的焊接工装固定，且，焊接工装厚度方向的两个侧面中，一个侧面用于形成与弧形段焊接的焊缝，另一个侧面用于形成与工件主体焊接的焊缝。

所述步骤S2中，采用具有设定厚度的U形板作为焊接工装，U形板的内侧加工为与封闭环的横截面轮廓相匹配的卡口形状，U形板的两块翼板的内表面与定位后的弧形段的相应表面之间保持设定间距。

所述步骤S2中，设定厚度为30mm以上，设定间距为40mm以上。

所述步骤S3中尾段的长度为100～150mm。