[发明专利]一种中厚板体纵、环缝焊接接头及焊接工艺

说明书

技术领域

本发明涉及焊接工艺，具体涉及一种25mm以上中厚板筒体纵、环缝焊接接头及焊接工艺。

背景技术

近年来，随着化工技术的飞速发展，高温高压等苛刻条件越来越普遍，随之中板厚容器的制作与应用技术也越来越成熟，中厚板设备的焊接技术也成为制约企业发展的重要影响因素。

传统的中厚板压力容器的焊接接头一般采取双V型坡口，坡口单边角度30°～35°或双U型坡口，坡口单边角度8°，一般采用机加工板材或筒节坡口，进行双面焊接，内侧焊接完成后，外侧使用碳弧气刨清根后进行背面焊接。这种中厚板焊接接头及焊接工艺存在三个弊端，1、筒节机加工坡口时间过长，以DN3000板厚60mm Q345R板加工双U型坡口为例，在立式车床加工两端坡口约24h，对多筒节塔类设备来说，坡口加工时间约占容器制作时间的30％～40％；2、采用双V型坡口比双U型坡口焊缝金属填充量多15％左右，且焊缝宽度较宽严重影响焊缝外观质量；3、另外使用碳弧气刨清根，一道焊缝清根和修磨的时间约一天，严重浪费生产力，制约生产效率的提升，且碳弧气刨时噪音较大，产生较多的烟尘严重影响空气环境。因此，提供一种坡口加工时间短、焊接效率高、减少焊材及污染小的焊接工艺十分必要。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本发明一个目的是提供一种中厚板纵、环缝焊接接头，解决了中厚板设备板材或筒节的坡口加工时间长、焊接效率低的难题，减少了焊材填充量和焊工劳动强度，提高焊接质量的同时极大地提高了施焊效率。

本发明第二个目的是提供一种中厚板纵、环缝焊接工艺，提高焊接质量及施焊效率，减少焊缝清根过程的环境污染。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：

一种中厚板纵、环缝焊接接头，接头的坡口为内部坡口“V”型、外部坡口“U”型的坡口，内部坡口和外部坡口根部重叠，“V”型坡口的坡口深度为30～40mm，坡口单边角度20°～22°，“U”型坡口的清根深度为20～40mm，根部圆弧取R＝8mm，坡口单边角度8°。

一种中厚板纵、环缝焊接工艺，包括如下步骤：

(1)对板材内部坡口进行机械加工，板材内部坡口加工成“V”型坡口，坡口单边角度20°～22°；

(2)清理坡口及坡口两侧油污、铁锈等杂质，使用埋弧自动焊进行内部坡口的打底层、填充层、盖面层焊接；

(3)使用机械清根工艺对焊缝外侧进行清根，板材内部坡口加工成“U”型坡口，坡口单边角度8°；

(4)对机械加工坡口进行无损检测(渗透检测)，检测合格后将残留物清除干净；

(5)使用埋弧自动焊进行外部坡口的打底层、填充层、盖面层焊接。

本发明的核心在于采用了一种新的焊接接头，将传统的“X”型坡口改进为内“V”外“U”型坡口，来减少板材或筒节坡口加工时间，减少焊缝金属填充量，提高施焊效率。同时采用的机械清根工艺不需对焊缝进行清理并重新预热，避免了碳弧气刨快速加热和冷却引起的母材硬化，避免了不锈钢材料坡口两侧的渗碳现象，避免了使用磨光机的二次修磨，提高了清根效率及质量(是碳弧气刨清根的5倍)，可加工筒体直径2000mm～10000mm的碳钢、不锈钢及其他材质的筒体外侧坡口加工，铣头端部安装32个刀头、两侧安装60个刀头，铣削深度可达120mm，可直接在筒体外侧加工外U型坡口，满足机械加工要求。

优选的，板材的厚度为30～100mm。

优选的，步骤(1)中机械加工工艺使用刨边机。

优选的，步骤(1)中内部坡口的“V”型坡口的坡口深度为30～40mm。

优选的，步骤(1)中预留钝边厚度根据板材厚度确定，板材厚度30～50mm，钝边厚度5～10mm，板材厚度50～100mm，钝边厚度20～40mm。

优选的，步骤(2)中内部坡口的“V”型坡口可直接组对焊接，组对间隙0～1mm。

使用内“V”型坡口进行组对焊接，避免了单个筒节坡口的二次机加工，提高筒体的组对施焊效率约50％。

优选的，步骤(3)中外部坡口的“U”型坡口的根部圆弧取R＝8mm。

优选的，步骤(3)中外部坡口的“U”型坡口的清根深度为20～40mm。

优选的，步骤(3)中机械清根工艺：碳钢清根深度12～15mm/圈，不锈钢清根深度8～10mm/圈。

优选的，步骤(3)中机械清根工艺：碳钢清根刀盘转速70～80r/min，不锈钢清根刀盘转速60～70r/min。