本發(fā)明涉及焊接領(lǐng)域，具體地說，涉及一種省煤器出口集箱管道焊接方法。

背景技術(shù)：

鍋爐是電力、冶金、化工等行業(yè)不可缺少的特種設(shè)備，鍋爐受熱面的焊接質(zhì)量至關(guān)重要。鍋爐受熱面所有焊口必須經(jīng)過X射線檢測(cè)，省煤器焊口探傷比例通常是不低于百分二十五。高空鍋爐省煤器集箱上的每一排管道都有大量的圓周向焊縫。由于管道之間的間距狹小，焊接難度高且危險(xiǎn)，焊接速度慢，工作效率低，容易耽誤工期。因此，需要一種安全、高效的焊接方法來(lái)完成省煤器出口集箱的焊接。氣焊的焊接火焰通常為氧化焰、中性焰、碳化焰。目前，常采用中性焰焊接，經(jīng)過X射線檢測(cè)后，焊縫質(zhì)量合格率達(dá)到95％左右。但焊接的焊縫中還是常常出現(xiàn)單個(gè)氣孔、密集氣孔、夾渣、裂紋等缺陷，缺陷嚴(yán)重導(dǎo)致焊縫返修，而返修浪費(fèi)了人力、物力，延長(zhǎng)施工工期，焊縫的質(zhì)量依然有待提高。并且，由于集箱的管道為多個(gè)并排布置，且間距狹小，且在高空焊接，不利于焊接作業(yè)，因此，也需要一種更加安全、高效的焊接方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明公開一種省煤器出口集箱管道焊接方法，將具有坡口的兩個(gè)管道對(duì)接，通過調(diào)整氧氣、乙炔參數(shù)，焊炬獲得細(xì)微中性焰后，進(jìn)行以下焊接步驟：點(diǎn)固焊：焊炬的焊接火焰對(duì)準(zhǔn)焊縫上坡口，并逐步向焊接火焰內(nèi)送入焊絲，焊縫長(zhǎng)度達(dá)到預(yù)設(shè)長(zhǎng)度后，焊嘴移到下坡口收弧，完成點(diǎn)固焊；打底焊：先用右手采用左焊法焊接第一段圓周焊縫，再用左手采用右焊法焊接剩余段圓周焊縫；蓋面焊：先用左手采用右焊法焊接第一段圓周焊縫，逐漸增加焊絲送入量，并在焊接收尾時(shí)逐漸減少焊絲，從而在焊接的起點(diǎn)和終點(diǎn)形成圓周斜坡焊縫；再用右手采用左焊法焊接剩余段圓周焊縫，逐漸增加焊絲送入量，并在焊接收尾時(shí)逐漸減少焊絲，從而使得第一段圓周焊縫和剩余段圓周焊縫形成厚度一致的完整圓周焊縫。

優(yōu)選地，在點(diǎn)固焊前還將管道焊接坡口及距焊接管端10mm以內(nèi)的管壁內(nèi)外打磨出金屬光澤。

優(yōu)選地，焊嘴沿管道徑向大致垂直焊縫，焊絲與焊嘴在同一平面內(nèi)，且焊絲與焊嘴的夾角為60°角。

優(yōu)選地，點(diǎn)固焊的焊縫長(zhǎng)度在15mm至25mm范圍內(nèi)。

優(yōu)選地，焊接過程中，焊絲始終保持在上坡口根部位置，保證焊縫背面成型余高均勻。

優(yōu)選地，焊接過程中，火焰偏向下坡口。

優(yōu)選地，管道對(duì)接的間隙是焊絲直徑的1.5倍。

優(yōu)選地，焊嘴、焊絲與焊縫平面具有10°的傾角。

附圖說明

通過結(jié)合下面附圖對(duì)其實(shí)施例進(jìn)行描述，本發(fā)明的上述特征和技術(shù)優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚和容易理解。

圖1是表示本發(fā)明實(shí)施例涉及的集箱管道的示意圖；

圖2是表示中性焰的示意圖；

圖3是表示本發(fā)明實(shí)施例涉及的細(xì)微中性焰的示意圖；

圖4是表示本發(fā)明實(shí)施例涉及的點(diǎn)固焊的示意圖；

圖5是表示本發(fā)明實(shí)施例涉及的焊嘴、焊絲的位置關(guān)系圖一；

圖6是表示本發(fā)明實(shí)施例涉及的焊嘴、焊絲的位置關(guān)系圖二。

具體實(shí)施方式

下面將參考附圖來(lái)描述本發(fā)明所述的省煤器出口集箱管道焊接方法的實(shí)施例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以用各種不同的方式或其組合對(duì)所描述的實(shí)施例進(jìn)行修正。因此，附圖和描述在本質(zhì)上是說明性的，而不是用于限制權(quán)利要求的保護(hù)范圍。此外，在本說明書中，附圖未按比例畫出，并且相同的附圖標(biāo)記表示相同的部分。

通常省煤器出口集箱有兩排管道要和集箱焊接在一起，一排管道垂直集箱表面，另一排管道與集箱表面呈45度角。每一排管道都有大量的圓周向焊縫。管道之間的間距狹小，如圖1所示，在高空省煤器的出口集箱上，管A、管B、管C并排布置，焊接人員在距離省煤器集箱出口高度為700mm左右的臨時(shí)焊接平臺(tái)D上面進(jìn)行焊接作業(yè)。顯然，由于焊接平臺(tái)在管道的一側(cè)，焊接人員難以持焊炬沿一個(gè)方向完成整個(gè)圓周焊縫的焊接作業(yè)。并且，在對(duì)管B進(jìn)行焊接時(shí)，由于管C的位置限制，管B的第一段圓周焊縫(圖中粗線)需要采用左焊法，而管B的剩余段圓周焊縫(圖中細(xì)線)由于受管A的位置限制，需要采用右焊法。通常焊接無(wú)論是左焊法還是右焊法，都是右手持焊炬，但是由于省煤器出口集箱的管道多、間距小，各個(gè)管道互為焊接障礙，為繞過障礙需要不斷調(diào)整焊工和焊炬的位置，工作效率低。例如，在焊接管B的剩余段圓周焊縫(圖中細(xì)線)時(shí)，采用右焊法，如依然采用右手持焊炬，由于管A的限制，在焊接過程中，難以保證焊炬與焊縫的角度以及距離等焊接參數(shù)。因此，為提高焊接效率以及焊接質(zhì)量，本實(shí)施例采用左右手結(jié)合的焊接方法，提出一種省煤器出口集箱管道焊接方法。如圖6所示，管1和管2的相對(duì)的端部都有用于焊接的坡口。在焊接時(shí)，坡口相對(duì)，管端對(duì)接并具有一定的間隙，間隙可以是焊絲直徑的1.5倍。在開始焊接前，先調(diào)整氧氣、乙炔參數(shù)，氧氣的壓力在0.15MPa-0.30MPa范圍內(nèi)，乙炔的壓力在0.02MPa-0.04MPa范圍內(nèi)，從而獲得細(xì)微中性焰。如圖2、圖3所示，該細(xì)微中性焰介于中性焰和碳化焰內(nèi)焰之間，稍偏向于中性焰，具有更好的焊接性能。其具體調(diào)整方法是，當(dāng)焊槍點(diǎn)燃后，逐漸增加氧氣量，火焰由長(zhǎng)縮短，顏色由桔黃變?yōu)樗{(lán)色，焰心、內(nèi)焰(有輕微閃動(dòng))及外焰輪廓顯得特別清楚時(shí)，即為細(xì)微中性焰。

調(diào)整好焊炬的焊嘴的火焰后，先進(jìn)行點(diǎn)固焊。圖4是點(diǎn)固焊的示意圖。對(duì)點(diǎn)固焊處進(jìn)行加熱，其實(shí)也可以用氧化焰進(jìn)行快速加熱，溫度升高到一定程度后再調(diào)節(jié)到焊接火焰(細(xì)微中性焰)。如圖5、圖6所示，焊接過程中，焊嘴3、焊絲與焊縫平面大概具有10°的傾角，且焊絲與焊嘴之間為60°角。焊接火焰對(duì)準(zhǔn)焊縫上坡口，坡口開始溶化時(shí)焊絲及時(shí)跟進(jìn)形成第一滴熔點(diǎn)，這時(shí)焊嘴、焊絲及熔點(diǎn)同時(shí)下移至下坡口溶化形成熔池，然后溶化上、下坡口形成一個(gè)熔孔，熔孔要保持到點(diǎn)固焊結(jié)束。然后焊接火焰對(duì)準(zhǔn)上、下坡口中間位置，沿著圓周焊縫方向移動(dòng)，跟進(jìn)焊絲始終處于火焰保護(hù)范圍內(nèi)，防止焊絲氧化(氧化后的焊絲進(jìn)入熔池很容易在焊縫中形成單個(gè)氣孔和密集氣孔)。點(diǎn)固焊焊縫結(jié)束收弧時(shí)，火焰移到下坡口上，添加少許焊絲，焊嘴前移速度加快，使得溶化點(diǎn)逐漸變小，能夠良好收弧，點(diǎn)固焊完成的焊縫長(zhǎng)度在15mm至25mm范圍內(nèi)。

接下來(lái)進(jìn)行打底焊，先用右手采用左焊法焊接第一段圓周焊縫，再用左手采用右焊法焊接剩余段圓周焊縫。左焊法是指向左焊時(shí)，焊嘴指向待焊部位，焊接過程自右向左，焊嘴在焊絲后面移動(dòng)。右焊法是指向右焊時(shí)，焊嘴指向已完成的焊縫，焊接過程自左向右，焊嘴在焊絲前面移動(dòng)。下面詳細(xì)說明具體焊接過程。

(1)右手焊接：用右手沿圓周延伸的最遠(yuǎn)點(diǎn)作為起焊點(diǎn)，可以減少左手障礙焊接時(shí)難度，右手焊接達(dá)到視線和焊槍極限為宜。先用氧化焰加熱整條焊縫，讓起焊點(diǎn)位置溫度升高，再將火焰調(diào)節(jié)到細(xì)微中性焰熔化上坡口，添加焊絲并移向下坡口形成熔池，隨后焊縫形成熔孔，熔孔要保持到打底焊結(jié)束。焊接溶化速度與送絲速度均勻，焊嘴沿著焊縫方向移動(dòng)，焊嘴始終沿徑向大致垂直焊縫圓周，焊絲始終保持在上坡口根部位置，這樣可以保證焊縫背面成型余高均勻，不會(huì)導(dǎo)致自然下垂。焊接過程中，下坡口的熱量傳導(dǎo)給集箱較多，為防止上坡口和下坡口的溫差大，焊接過程中火焰要偏向下坡口。焊嘴在管道的軸向不做擺動(dòng)，在熔池和熔孔間做輕微前后擺動(dòng)，焊接時(shí)焊接火焰高溫區(qū)始終保持在熔池附近，火焰籠罩著熔池附近來(lái)保護(hù)液體金屬不被氧化，完成第一段圓周焊縫的焊接。

(2)左手焊接：由于位置限制，焊嘴要繞過正在焊接的焊口左側(cè)另一個(gè)管子左側(cè)，這樣焊嘴才能到達(dá)焊縫接頭位置(即，假設(shè)對(duì)管B進(jìn)行焊接，則焊嘴要繞過管A的左側(cè))。焊嘴沿圓周方向超過第一段圓周焊縫接頭10㎜，加溫溶化，焊縫起焊點(diǎn)溶化處形成熔孔，開始添加焊絲，焊絲處于上坡口底部，焊接溶化速度和送絲速度保持一致，焊接2至3cm長(zhǎng)度后，焊嘴再繞到管B的左側(cè)繼續(xù)進(jìn)行左手焊接。到焊接結(jié)束時(shí)，根據(jù)焊縫溶孔大小輸送少量焊絲或不送焊絲，完成剩余部分圓周焊縫的焊接。

接下來(lái)進(jìn)行蓋面焊。同樣是左手采用右焊法，右手采用左焊法。下面具體描述焊接過程。

(1)先采用左手焊接，焊嘴沿圓周延伸超過打底焊接頭10mm起焊預(yù)熱，焊縫熔化，焊嘴在該處做輕微圓圈擺動(dòng)，使接頭處快速升溫，且保證焊接溫度均勻一致。焊絲始終保持上坡口處送絲，焊絲加入量逐漸增加，這樣起焊點(diǎn)處形成沿圓周方向的斜坡，利于對(duì)面焊接接頭，焊嘴沿著焊縫移動(dòng)，保持焊嘴、焊絲和管子焊接方向的夾角不變，可以良好控制焊縫熔池形狀，第一段圓周焊縫結(jié)束時(shí)，采用焊絲逐漸減少的方法收尾，焊縫收尾處也形成沿圓周方向的斜坡。

(2)右手接頭起焊點(diǎn)要超過第一段圓周焊縫接頭10mm，預(yù)熱起焊，這時(shí)焊縫處于高溫狀態(tài)，焊絲處于上坡口，防止鐵水自然下垂，可以減少焊縫上下溫度差，良好保持焊縫外觀高低均勻，寬窄一致。焊接開始時(shí)，焊絲加入量逐漸增加，第一段圓周焊縫結(jié)束時(shí)，采用焊絲逐漸減少的方法收尾，這樣和第一段圓周焊縫的兩端的圓周斜坡形成厚度均勻的圓周焊縫。

另外，在進(jìn)行點(diǎn)固焊前，還將管道焊接坡口及焊接處的管壁內(nèi)外打磨出金屬光澤，特別是管壁內(nèi)外距離管端10mm的距離內(nèi)。

本發(fā)明的省煤器出口集箱管道焊接方法通過調(diào)整氧氣、乙炔壓力參數(shù)，選定細(xì)微中性焰進(jìn)行焊接作業(yè)，減少焊縫返修率，提高焊接質(zhì)量。左手采用右焊法，右手采用左焊法，結(jié)合完成圓周焊縫，減少焊接人員工作量，提高了焊接速度，增加高空作業(yè)安全系數(shù)。經(jīng)過實(shí)踐表明，持有壓力容器證的焊接者，需要經(jīng)過三臺(tái)鍋爐的焊接練習(xí)，才能夠獨(dú)立進(jìn)行省煤器出口集箱管道焊接。在焊接效率上，采用左右手焊接完兩個(gè)管道連接的焊接作業(yè)，常規(guī)的方法剛剛焊接完一個(gè)管道連接的焊接作業(yè)?？梢娖浜附有侍岣吡私槐丁Ｆ鸷更c(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)采用斜坡，利于焊接接頭也保持焊縫高低均勻，寬窄一致。焊接過程中焊絲保持在上坡口位置，打底焊背面成型和蓋面成型焊縫無(wú)下垂現(xiàn)象。焊縫經(jīng)過X檢測(cè)后，合格率達(dá)到99％。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。