技术领域
[0001] 本
发明属于焊接方法技术领域，尤其涉及一种压力容器筒体环缝的焊接方法。
背景技术
[0002] 压力容器筒体环缝为B类重要
焊缝，焊接接头系数为1.0，要求全焊透，焊后进行射线检测或可记录的
超声波检测，射线检测达到Ⅱ级以上为合格，
超声波检测达到一级以上为合格，焊缝表面不得有裂纹、气孔、未熔合、未焊透、咬边等
缺陷。
[0003] 在实现本发明的过程中，
申请人发现
现有技术中至少具有以下不足：
[0004] 现有技术中，压力容器筒体环缝大多采用双面
埋弧焊焊接，采用这种埋弧焊接方法需埋弧焊需双面焊，
正面焊一周，
反面焊一周，筒体环缝焊接时间较长，另外，反面焊接前，需清根，一般使用
碳弧气刨清根，清根后还需打磨去除碳化物和
渗碳层，作业效率低。
[0005] 因此，需对现有技术进行改进。
发明内容
[0006] 针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种压力容器筒体环缝的焊接方法，其对环缝采用等离子弧与钨极氩弧复合焊接，以提高作业效率。
[0007] 本发明的技术方案为：
[0008] 一种压力容器筒体环缝的焊接方法，所述焊接方法包括：
[0009] 将钨极氩弧
焊枪和等离子弧焊枪按照逆
时针的方向依次设置在筒体环缝外侧；
[0010] 设置所述等离子弧焊枪和所述钨极氩弧焊枪的焊接参数；
[0011] 控制所述筒体沿顺时针方向转动，开启所述等离子弧焊枪，通过等离子弧焊枪对所述筒体环缝进行焊接，以在所述筒体环缝的内端形成等离子焊道；
[0012] 待形成预设长度的等离子焊道后，开启所述钨极氩弧焊枪，通过钨极氩弧焊枪对所述筒体环缝进行焊接，以在所述筒体环缝的外端形成钨极氩弧焊道，所述钨极氩弧焊道设置在等离子焊道上，同时，所述等离子弧焊枪继续对所述筒体环缝进行焊接；
[0013] 等所述筒体环缝的内端形成一周圈的等离子焊道后，停止所述等离子弧焊枪；在所述筒体环缝的外端形成一周圈的钨极氩弧焊道后，停止钨极氩弧焊枪。
[0014] 进一步地，所述钨极氩弧焊枪设置在所述在筒体环缝的正上方，所述等离子弧焊枪的
喷嘴的中心线和所述钨极氩弧焊枪的喷嘴的中心线均通过筒体环缝的圆心。
[0015] 进一步地，所述等离子弧焊枪的喷嘴的中心线和所述钨极氩弧焊枪的喷嘴的中心线之间的夹
角为20～30°。
[0016] 进一步地，所述预设长度对应的圆心角和所述夹角的比值为1～1.5。
[0017] 优选地，所述等离子弧焊枪为小孔穿透型等离子弧。
[0018] 优选地，所述钨极氩弧焊枪为自由
电弧。
[0019] 进一步地，所述设置所述等离子弧焊枪和所述钨极氩弧焊枪的焊接参数具体包括：
[0020] 所述等离子弧焊枪的焊接
电流为：170～230A，电弧
电压为：24～31V；
[0021] 所述钨极氩弧焊枪的焊接电流为：180～250A，电弧电压为：14～19V。
[0022] 进一步地，所述控制筒体沿顺时针方向转动具体包括：
[0023] 放置筒体至两个相对设置的滚轮上，两个所述滚轮可转动地设置在
支撑座上，控制滚轮顺时针方向转动，即可驱动筒体沿顺时针方向转动。
[0024] 进一步地，所述筒体沿顺时针方向转动的线速度为(18～24)cm/min。
[0025] 进一步地，所述筒体的壁厚小于或等于6mm时，所述筒体环缝不开设坡口；
[0026] 所述筒体的壁厚大于6mm时，所述筒体环缝开设坡口，所述坡口的角度为：55～65°，钝边为：5～6mm。
[0027] 本发明的有益效果至少包括：
[0028] 本发明所公开的一种压力容器筒体环缝的焊接方法，由于在筒体转动时，先开启等离子弧焊枪，待等离子弧焊道形成预设长度后，再开启钨极氩弧焊枪，从而完成对筒体环缝的焊接，这是一种单面焊双面成型，且等离子弧焊枪和钨极氩弧焊枪同时焊接，环缝一道焊接成型，节省了大量的焊接时间；另外，焊接过程中不需要焊剂保护和焊剂
衬垫，节省了焊剂和烘干，焊接效率高。
附图说明
[0029] 为了更清楚地说明本发明
实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030] 图1为本发明实施例的一种压力容器筒体环缝的焊接方法的流程示意图；
[0031] 图2为筒体环缝焊接时的构件的布置示意图；
[0032] 图3为筒体环缝焊道的布置示意图。
具体实施方式
[0033] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0034] 本发明实施例提供了一种压力容器筒体环缝的焊接方法，其对环缝采用等离子弧与钨极氩弧复合焊接，以提高作业效率。
[0035] 图1为本发明实施例的一种压力容器筒体环缝的焊接方法的流程示意图，图2为筒体环缝焊接时的构件的布置示意图，结合图1及图2，该焊接方法包括：
[0036] S1：将钨极氩弧焊枪5和等离子弧焊枪4按照逆时针的方向依次设置在筒体环缝外侧，即钨极氩弧焊枪5和等离子弧焊枪4沿筒体2周向，依次布置在筒体环缝外侧，等离子弧焊枪4设置在钨极氩弧焊枪5的逆时针方向的前侧；
[0037] S2：设置等离子弧焊枪4和钨极氩弧焊枪5的焊接参数；
[0038] S3：控制筒体2沿顺时针方向转动，开启等离子弧焊枪4，通过等离子弧焊枪4对筒体环缝进行焊接，以在筒体环缝的内端形成等离子焊道9(如图3所示)；
[0039] S4：待等离子弧焊枪4对筒体环缝焊接预设行程后，开启钨极氩弧焊枪5，此时，等离子焊道9已形成预设长度，并通过钨极氩弧焊枪5对筒体环缝进行焊接，以在筒体环缝的外端形成钨极氩弧焊道10，钨极氩弧焊道10设置在等离子焊道9上(如图3所示)，同时，等离子弧焊枪4继续对筒体环缝进行焊接；
[0040] S5：在筒体环缝的内端形成一周圈的等离子焊道9后，停止等离子弧焊枪4；在筒体环缝的外端形成一周圈的钨极氩弧焊道10后，停止钨极氩弧焊枪5。
[0041] 本发明实施例所公开的一种压力容器筒体环缝的焊接方法，由于在筒体转动时，先开启等离子弧焊枪，待等离子弧焊枪运行到预设行程即等离子焊道形成预设长度后，再开启钨极氩弧焊枪，从而完成对筒体环缝的焊接，这是一种单面焊双面成型，且等离子弧焊枪和钨极氩弧焊枪同时焊接，环缝一道焊接成型，节省了大量的焊接时间；另外，相比于现有技术中采用的双面埋弧焊焊接的方式，焊接过程中不需要焊剂保护和焊剂衬垫，节省了焊剂和烘干，焊接效率高。
[0042] 结合图2，本发明实施例的钨极氩弧焊枪5设置在在筒体环缝的正上方，等离子弧焊枪4 的喷嘴3的中心线和钨极氩弧焊枪5的喷嘴6的中心线均通过筒体环缝的圆心O，即等离子弧焊枪4的喷嘴3的中心线和钨极氩弧焊枪5的喷嘴6的中心线均为筒体环缝的径向。
[0043] 进一步地，结合图2，本发明实施例的等离子弧焊枪4的喷嘴3的中心线和钨极氩弧焊枪5的喷嘴6的中心线之间的夹角可以为20～30°，当然，也可以根据筒体环缝的大小重新设置该夹角，本发明实施例对此不作限制。
[0044] 进一步地，等离子弧焊枪4对筒体环缝焊接的预设行程，即形成预设长度的等离子焊道 9对应的圆心角和上述夹角的比值为1～1.5，这样可以使初始焊接时，钨极氩弧焊道10
覆盖在等离子弧焊道9上，提高焊接效果。
[0045] 本发明实施例的等离子弧焊枪4用于打底焊，且背面成型，其可以选用为小孔穿透型等离子弧，等离子气采用99.999％高纯氩或高纯氩加入(3～5)％的氢气，等离子气流量根据板厚不同进行调整，流量范围为(4.5～6.5)l/min。等离子弧熔池采用喷嘴焊接保护气和背保气两路气同时进行保护，焊接保护气采用纯氩加入(3～5)％的氢气，流量(12～18)l/min，背保气采用99.99％纯氩或工业氮，背保气采用气瓶压缩气供气或采用
液化气经
气化撬供气，背保气流量流量(20～30)l/min。等离子弧焊枪的焊接电流和电弧电压根据筒体板厚不同进行调整，焊接电流范围(170～230)A，电弧电压范围(24～31)V。
[0046] 本发明实施例的钨极氩弧焊枪5用于填充和盖面焊，其可以为自由电弧，钨极氩弧熔池采用喷嘴焊接保护气和拖罩气两路气同时进行保护，焊接保护气采用纯氩加入(3～5)％的氢气，流量(10～18)l/min。拖罩气采用99.99％纯氩，拖罩气采用气瓶压缩气供气或采用液化气经气化撬供气，拖罩气流量(20～30)l/min。钨极氩弧焊接电流和电弧电压根据筒体板厚不同进行调整，焊接电流范围(180～250)A，电弧电压范围(14～19)V。
[0047] 结合图2，本发明实施例在筒体2的内壁上设置有拖罩气盒7，筒体2的外壁上设置有背保气盒8，以在等离子弧焊枪4和钨极氩弧焊枪5焊接时提供拖罩气和保护气。
[0048] 进一步地，本发明实施例的背保气盒8和拖罩气盒7内设置筛网和多孔管,筛网和多孔管的作用是使背保气和拖罩气均匀充满背保气盒和拖罩气盒,达到均匀保护焊缝背面和正面的目的。
[0049] 本发明实施例中，拖罩气盒7和背保气盒8可更换，更换不同轮廓的背保气盒和拖罩气盒以便与不同直径的筒体内壁和外壁密贴。
[0050] 结合图2，本发明实施例的筒体被放置至两个相对设置的滚轮1上，两个滚轮1可转动地设置在支撑座9上，控制滚轮1顺时针方向转动，即可驱动筒体沿顺时针方向转动，焊接时，筒体沿顺时针方向转动的线速度为(18～24)cm/min。
[0051] 本发明实施例中，筒体环缝对接接头的接头型式与尺寸，可以根据筒体板厚进行调整，具体地，当筒体的壁厚小于或等于6mm时，筒体环缝不开设坡口，这样可以在保证焊接
质量的情况下，减少焊接量；而当筒体的壁厚大于6mm时，筒体环缝开设坡口，该坡口的角度为： 55～65°，钝边为：5～6mm，以保证焊接质量。
[0052] 本发明实施例具有如下优点：
[0053] 1、单面焊双面成型，生产效率高：利用等离子弧压缩电弧良好的穿透能力，在背保气的辅助作用下，达到单面焊背面成型，不需要双面焊，也不需要清根；利用钨极氩弧自由电弧良好的覆盖能力，在氩加(3～5)％的氢气的焊接保护气和拖罩保护气和的辅助作用下，达到正面成型美观；另外，等离子弧和钨极氩弧双弧复合焊，两个电弧同时焊接，环缝一道焊接成型，节省了大量的焊接时间，焊接效率高。
[0054] 2、上述等离子弧和钨极氩弧双弧复合焊，不开坡口，或开很小的坡口，焊接填充金属量很少，焊接材料消耗量小，节省焊接成本。
[0055] 3、焊接过程中不需要焊剂保护和焊剂衬垫，节省了焊剂和烘干，节省了人力成本，降低了焊工劳动强度，焊接现场清洁。
[0056] 4、焊接质量优良，对于
对焊接线
能量要求控制更低，焊缝接头韧性要求较高的环缝，比如薄板环缝焊接时，可以通过更小的焊接热输入，达到细化晶粒，提升接头强度和韧性的目的。
[0057] 本发明实施例所示的一种压力容器筒体环缝的焊接方法，可以在环境
温度0℃～40℃、
相对湿度≤90％、额定负荷下连续工作焊接，适合筒体环缝的批量性焊接。
[0058] 以下所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式下的限制，任何所述技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。
