[发明专利]用于大直径球罐的瓜瓣组件拼接纵缝的焊接方法

说明书

本发明涉及球罐焊接领域，公开了一种用于大直径球罐的瓜瓣组件拼接纵缝的焊接方法，该方法包括瓜瓣组件外侧埋弧自动焊；所述的外侧埋弧自动焊所采用的设备包括十字臂埋弧焊机、装夹工装和专用的变位机，所述的变位机包括两个位于两侧的支架、翻转梁、横梁和工作台，所述的外侧埋弧自动焊包括以下步骤：将瓜瓣组件固定在装夹工装上；将装夹工装固定在工作台上，并调整使瓜瓣组件的球心与翻转中心线重合；将十字臂埋弧焊机的焊枪移至外坡口内模拟焊；对模拟焊接的外坡口进行埋弧自动焊接，直至焊接完所有外坡口，即完成瓜瓣组件外坡口的埋弧自动焊。对于大直径的球罐而言，运用该变位机后，能通过瓜瓣组件翻转、焊机不动的方式对外侧埋弧自动焊。

技术领域

本发明涉及球罐焊接技术领域，尤其是大直径球罐的瓜瓣组件拼接纵缝的焊接方法。

背景技术

球罐作为一种钢制球形设备，常用于核电和石油化工领域，如国产三代压水堆核电技术“华龙一号”安注箱设备，及液化天然气、液氮、液氧等介质储罐。球罐与圆筒形储罐相比，在相同容积和压力下，球罐表面积最小，因此所需钢材最少；在相同直径下，球罐内应力最小，其承载能力比圆筒形储罐大1倍；另外，球罐基础工程小，占地面积小。对于小直径球罐（φ≤3200mm），通常可采用两个模压成型的半球拼焊而成（如图1，黑粗线为焊缝），制造难度相对较小,而对于大直径球罐（φ＞3200mm），则由两个压制成型的球冠与一个整球瓜瓣组件（或两个半球瓜瓣组件）拼焊而成（分别如图2和3所示，黑粗线为焊缝），制造难度较大。

大直径的整球瓜瓣组件或半球瓜瓣组件（统称瓜瓣组件）由多片压制成型的瓜瓣拼焊而成，现有技术中，瓜瓣拼缝坡口为X形，通常此类瓜瓣拼接纵缝的内外侧均采用焊条电弧焊，由三名焊工同时对称间断施焊，施焊时先在外侧坡口内定位焊，再翻身焊接坡口内侧，内侧焊妥后进行清根，最终焊妥外侧，这样导致焊接及道间打磨工作量大，焊接效率低，质量也不易保证。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于大直径球罐的瓜瓣组件拼接纵缝的焊接方法，该方法能对瓜瓣组件的外侧进行自动焊，以在保证焊接质量的情况下，减少外侧焊缝道间打磨工作量，提高焊接效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：用于大直径球罐的瓜瓣组件拼接纵缝的焊接方法，其特征在于：该方法包括瓜瓣组件的内侧焊条电弧焊和外侧埋弧自动焊，所述的内侧焊条电弧焊包括以下步骤：

S11：坡口加工

在瓜瓣待拼接处加工坡口，坡口加工成形后包括位于瓜瓣内侧的内坡口和位于瓜瓣外侧的外坡口，内坡口和外坡口之间留有钝边，钝边的厚度为0-4mm，内坡口的深度与瓜瓣壁厚的比值为1/4-1/3，该比值既保证内坡口焊接完成后，瓜瓣组件具备一定的整体刚性（便于后续焊接操作），同时又能保证大部分的焊接是通过外侧的埋弧自动焊完成的，效率较高；

S12：将各瓜瓣装配成待拼接状态的瓜瓣组件；

S13：对各瓜瓣之间的外坡口进行定位焊；

S14：对各瓜瓣之间的内坡口进行焊条电弧焊，直至焊接完成所有内坡口的焊缝；

S15：对焊接完成的内坡口进行清根；

所述的外侧埋弧自动焊所采用的设备包括十字臂埋弧焊机、装夹工装和专用的变位机；

所述的变位机包括两个位于两侧的支架、翻转梁、横梁和工作台，所述的工作台固定在横梁上，横梁的两端各固定有一所述的翻转梁，两个翻转梁分别通过两个对称设置的翻转机构与两侧的支架连接，两对称翻转机构在两支架之间形成水平的翻转中心线，工作台可在两侧翻转机构的驱动下绕该翻转中心线转动，所述的工作台还能通过回转机构驱动绕回转中心线做回转运动，且工作台与翻转中心线的距离还能通过高度调节系统进行调节；也就是说，该变位机有三套运动机构，分别能驱动工作台绕翻转中心线的转动、工作台的回转运动和工作台的高度调节。

所述的外侧埋弧自动焊包括以下步骤：