[发明专利]一种管板堆焊变形的预防及处理方法

说明书

本发明公开了一种管板堆焊变形预防及处理方法，属于焊接技术领域。该方法为：(1)将两块管板进行背靠背刚性固定，以抵抗焊接过程中的变形；(2)对管板待堆焊面进行预加工处理：在管板待堆焊面加工一个轴向截面为梯形的凹槽；(3)管板经预热处理后进行堆焊层的制备；堆焊时，采用从待堆焊面外圈向内圈的焊接顺序，使堆焊表面呈水平的状态；(4)焊后进行消除应力热处理：堆焊后进行620℃、保温1～2h的热处理，以消除残余应力。本发明对基材管板先进行预变形加工，将基层管板使用拉筋背靠背刚性固定，通过预热、采用合理的焊接顺序、焊后消除应力热处理的方式。将管板堆焊变形控制在最小的范围内。

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，具体涉及一种管板堆焊变形的预防及处理方法，该管板为化工及炼化行业的换热器管板。

背景技术

在化工及炼化行业，为满足设备的强度及耐蚀性，换热器往往采用复合板结构，而管板则使用堆焊的方法满足其耐蚀要求，延长使用寿命。

由于管板堆焊是一个不均匀的热过程，在临近熔池的地方温度高，远离熔池的地方温度低，在不均匀温度场的作用下，管板不同部位的收缩、膨胀量也不尽相同，管板也因此会产生变形。目前，对于管板堆焊变形的处理方法有校型和预留机加量堆焊后机加两种方法，对于校型，由于一般管板厚度大，校型较为困难，很多厂家无法自行完成；对于通过预留机加量的方法解决变形问题，会使局部基层或堆焊层的厚度降低，影响管板的使用性能及设备的安全性。

发明内容

针对现有技术中存在的管板堆焊变形的问题，本发明的目的在于提供一种管板堆焊变形的预防及处理方法，该方法，，

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种管板堆焊变形的预防及处理方法，该方法包括如下步骤：

(1)将两块管板进行背靠背刚性固定，以抵抗焊接过程中的变形；

(2)对管板待堆焊面进行预加工处理：在管板待堆焊面加工一个轴向截面为梯形的凹槽；

(3)管板经预热处理后进行堆焊层的制备；堆焊时，采用从待堆焊面外圈向内圈的焊接顺序，使堆焊表面呈水平的状态；

(4)焊后进行消除应力热处理：堆焊后进行620℃、保温1～2h的热处理，以消除残余应力。

上述步骤(1)中，管板刚性固定的方式为：沿管板周向采用多个拉筋进行背靠背固定，刚性固定的拉筋间距不超过200mm；固定后两个管板的轴线重合且非堆焊面紧密贴合。

上述步骤(1)中，每个拉筋同时焊接在两个管板的外侧面上，所述拉筋的材质与管板相同。

上述步骤(2)中，所述梯形凹槽的上表面边缘距离管板边缘150mm，梯形凹槽的下表面半径125mm；梯形凹槽的梯度＝(上表面半径-下表面半径)/梯形凹槽高度＝0.5/50。

上述步骤(3)中，预热处理温度为100～150℃。

上述步骤(3)中，堆焊层包括过渡层和耐蚀层，堆焊工艺为带极埋弧堆焊或带极电渣焊。

本发明的优点在于：

为解决大直径管板因堆焊后变形量较大造成工期、成本的浪费及质量的不良影响，本发明对基材管板先进行预变形加工，将基层管板使用拉筋背靠背刚性固定，通过预热、采用合理的焊接顺序、焊后消除应力热处理的方式，最终将管板堆焊变形控制在最小的范围内。

附图说明：

图1为管板刚性固定示意图；

图2为预加工示意图；

图3为堆焊顺序示意图。

图中：1为管板，2为拉筋。

具体实施方式：