一种不锈钢气瓶内胆环缝焊接方法技术

本发明专利技术公开了一种不锈钢气瓶内胆环缝焊接方法，首先将二级缩口装入内胆筒体内，然后在前封头组件和后封头组件上施加作用力，使得一级缩口完全进入到内胆筒体并与内胆筒体过盈配合；对装结束后，夹紧内胆筒体并在焊枪上通混合气体保护气，在焊枪拖罩上通高纯氩保护气，对内胆环缝进行熔化极惰性气体保护焊MIG焊；焊接完成后，焊枪拖罩上的保护气延迟5～10s，然后关闭设备，焊接完成。本发明专利技术通过对封头组件进行一级缩口和二级缩口的形式，在于内胆筒体对装过程中，不再采用垫板结构，对装容易，操作简单，降低了工作强度，提高了工作效率。采用本发明专利技术中的工艺，无损检测合格率达99％以上；理化试验项目完全符合标准要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种绝热气瓶和LNG车用瓶的内胆纵缝焊接工艺，尤其涉及的是一种不锈钢气瓶内胆环缝焊接方法。
技术介绍
焊接绝热气瓶和LNG车用瓶(也叫汽车用液化天然气气瓶)，主要由内胆和外壳组成，内胆和外壳之间为真空夹层。为了提高气瓶的保温效果，真空夹层要求抽真空。气瓶的内胆用于存储低温介质，并承受低温介质汽化后所产生的内部压强；其由内胆前封头组件、内胆筒体和内胆后封头组件三部分构成。内胆前封头组件与内胆筒体的一端进行对装，形成一道环形焊缝；内胆后封头组件与内胆筒体的另一端进行对装，形成另一道环形焊缝；然后分别对这两道焊缝进行焊接，形成整个内胆组件，这个焊接过程，通常称之为内胆环缝焊接。根据焊接绝热气瓶和LNG车用瓶的标准要求，气瓶内胆环缝焊接要求采用全焊透结构，且需要进行100％射线检测合格后才可以使用。这样一方面是为了提高内胆强度，使内胆能够承受内压力，保证气瓶的使用安全。另一方面合格的焊接质量，可以保证焊缝的致密性，是保证气瓶夹层真空度的重要条件。06Cr19Ni10是奥氏体不锈钢的一种，其具有良好的冷热加工性能，无磁性，并具有优良的低温性能，因此焊接绝热气瓶和LNG车用瓶均采用此材料制造。总体来说该牌号不锈钢具有良好的可焊性，但当工艺条件不当或所处的环境介质条件不当时，容易造成晶间腐蚀和焊接热裂纹，弱化焊接的抗裂性。除此之外，还可能出现诸如气孔、未焊透、夹渣、未熔合、焊接裂纹、咬边、焊瘤和弧坑等焊接缺陷。若焊接存在缺陷，则真空夹层真空度将受到影响，从而影响到气瓶的保温性能，造成气瓶安全阀的频繁排放，产生气体的浪费；更严重的是气体的泄漏可能引起气瓶的爆炸，造成人员伤亡和国家财产的损失。因此如何减少甚至消除这些焊接缺陷，提高焊缝的焊接质量，成为各企业急需解决的难题。目前对于焊接绝热气瓶和LNG车用瓶的环缝焊接，一般采用熔化极惰性气体保护自动焊的方式来实现；但由于筒体和封头组装后，焊缝的背部处于一个密闭空间里，很难像环缝焊接一样通过采用惰性气体背面保护的方法。现有技术大多采用在内胆筒体内壁上先点焊一圈垫板，然后在于封头进行对装，这样封头和筒体之间形成和环形焊缝被垫板所支撑，氧气也很难进入，从而防止了背面氧化，并能起到防止内凹和焊接烧穿缺陷的发生。但采用该方式，对垫板加工要求较高，若垫板加工直径过大，将导致筒体与封头对装困难；若垫板直径较小，筒体与封头对装后所形成的环形焊缝与垫板之间有间隙，容易导致焊接缺陷的发生。而且采用垫板产生了额外的工作量，增加了劳动强度，降低了生产效率。还有部分采用手工焊接的方式，但这种焊接工艺同一条焊缝需要分多次焊接才能实现，工作效率低下，而且无损检测合格率不高，产品质量无法保证。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种不锈钢气瓶内胆环缝焊接方法，提高焊接合格率。本专利技术是通过以下技术方案实现的，本专利技术所述气瓶依次包括前封头组件、内胆筒体和后封头组件，所述前封头组件和后封头组件上分别设置缩口结构，所述缩口结构包括一级缩口和二级缩口，所述一级缩口为直线结构，所述二级缩口为倾斜结构，所述一级缩口的首端与对应的封头组件固定连接，末端连接二级缩口，所述二级缩口的一端连接一级缩口，另一端悬空，所述一级缩口过盈配合在内胆筒体内，所述二级缩口与内胆筒体倾斜设置；具体焊接过程如下：(1)对装首先将二级缩口装入内胆筒体内，然后在前封头组件和后封头组件上施加作用力，使得一级缩口完全进入到内胆筒体并与内胆筒体过盈配合；(2)焊接对装结束后，夹紧内胆筒体并在焊枪上通混合气体保护气，在焊枪拖罩上通高纯氩保护气，对内胆环缝进行熔化极惰性气体保护焊MIG焊；焊接完成后，焊枪拖罩上的保护气延迟5～10s，然后关闭设备，焊接完成。焊接工艺为：焊接材料为ER308LSi，焊丝直径为1.2mm；焊接电流为185～265A，焊接电压为17～26V；焊接速度为35～45cm/min；所述焊枪保护气为氧氩混合气，所述氧氩混合气中，Ar含量为98％，O2含量为2％，流量为12～24L/min；所述拖罩保护气为纯度99.99％的Ar，流量为8～20L/min。所述二级缩口和内胆筒体形成内缩口夹角α，α为10～25°。内缩口夹角存在，能够顺利的引导缩口结构进入内胆筒体。作为本专利技术的优选方式之一，所述α为15°。作为本专利技术的优选方式之一，所述一级缩口的首端与内胆筒体之间形成外缩口夹角β，β为30～55°。作为本专利技术的优选方式之一，所述β为45°。作为本专利技术的优选方式之一，所述一级缩口的长度为7～10mm。作为本专利技术的优选方式之一，所述二级缩口的长度为8～12mm。作为本专利技术的优选方式之一，所述缩口结构固定在内胆筒体的两端。本专利技术相比现有技术具有以下优点：本专利技术采用MIG自动焊工艺，焊接设备等一次性投入成本低；而且在后期的使用过程中，投入的使用和维护成本也较低，工作效率也大大提高。焊接操作简单，对操作人员要求不高，普通焊接操作工即可完成工作，利于工作的开展。本专利技术通过对封头组件进行一级缩口和二级缩口的形式，在于内胆筒体对装过程中，不再采用垫板结构，对装容易，操作简单，降低了工作强度，提高了工作效率。同时，对装后封头与内胆筒体形成了外缩口夹角，起到了坡口的作用，不用额外对封头或者板材进行坡口加工，不仅提高了工作效率，而且可以提高焊透性，保证环焊缝的全焊透结构，防止出现未熔合和未焊透缺陷。内胆筒体的内直径与一级缩口的直边处的外直径紧密配合，氧化性气体无法进入，不会出现焊接氧化，防止出现夹渣、焊瘤和弧坑及焊穿、焊漏缺陷的出现。采用在焊枪中通含氧量为2％的氩氧混合气，可以细化熔滴，降低射流过渡的临界电流，减少金属液体的粘度和表面张力，从而防止产生气孔和咬边等缺陷。在焊枪拖罩中通入高纯氩，由于高纯氩为惰性气体，用惰性气体包裹焊接后的焊缝，不会出现氧化现象，防止出现夹渣、焊瘤和弧坑等缺陷。通过调整操作步骤和对焊接电流和焊接电压等焊接参数的合理设定，能有效的降低其他焊接缺陷的出现。采用本专利技术中的工艺，在焊接绝热气瓶和LNG车用瓶的实际环缝焊接过程中，无损检测合格率达99％以上；理化试验项目完全符合标准要求。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是图1中B部的局部示意图。具体实施方式下面对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。如图1和图2所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种不锈钢气瓶内胆环缝焊接方法，其特征在于，所述气瓶依次包括前封头组件、内胆筒体和后封头组件，所述前封头组件和后封头组件上分别设置缩口结构，所述缩口结构包括一级缩口和二级缩口，所述一级缩口为直线结构，所述二级缩口为倾斜结构，所述一级缩口的首端与对应的封头组件固定连接，末端连接二级缩口，所述二级缩口的一端连接一级缩口，另一端悬空，所述一级缩口过盈配合在内胆筒体内，所述二级缩口与内胆筒体倾斜设置；具体焊接过程如下：(1)对装首先将二级缩口装入内胆筒体内，然后在前封头组件和后封头组件上施加作用力，使得一级缩口完全进入到内胆筒体并与内胆筒体过盈配合；(2)焊接对装结束后，夹紧内胆筒体并在焊枪上通混合气体保护气，在焊枪拖罩上通高纯氩保护气，对内胆环缝进行熔化极惰性气体保护焊MIG焊；焊接完成后，焊枪拖罩上的保护气延迟5～10s，然后关闭设备，焊接完成。

【技术特征摘要】
1.一种不锈钢气瓶内胆环缝焊接方法，其特征在于，所述气瓶依次包括前封头组件、内
胆筒体和后封头组件，所述前封头组件和后封头组件上分别设置缩口结构，所述缩口结构包
括一级缩口和二级缩口，所述一级缩口为直线结构，所述二级缩口为倾斜结构，所述一级缩
口的首端与对应的封头组件固定连接，末端连接二级缩口，所述二级缩口的一端连接一级缩
口，另一端悬空，所述一级缩口过盈配合在内胆筒体内，所述二级缩口与内胆筒体倾斜设置；
具体焊接过程如下：
(1)对装
首先将二级缩口装入内胆筒体内，然后在前封头组件和后封头组件上施加作用力，使得
一级缩口完全进入到内胆筒体并与内胆筒体过盈配合；
(2)焊接
对装结束后，夹紧内胆筒体并在焊枪上通混合气体保护气，在焊枪拖罩上通高纯氩保护
气，对内胆环缝进行熔化极惰性气体保护焊MIG焊；焊接完成后，焊枪拖罩上的保护气延迟
5～10s，然后关闭设备，焊接完成。
2.根据权利要求1所述的一种不锈钢气瓶内胆环缝焊接方法，其特征在于，焊接工艺为：
焊接材料为ER308LSi，焊丝直径为1.2mm；焊接电流为185～265A，焊接电压为17～26V；焊
接速度为...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄同福，周其雷，陈伟，
申请(专利权)人：安徽大盘特种装备车辆有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34