一种高炉炉壳纵向焊缝的焊接工艺制造技术

本发明专利技术公布了一种高炉炉壳纵向焊缝的焊接工艺，通过焊接机的组合和焊接工装的改进，将二氧化碳气体保护焊全套功能设备的焊枪夹持在自动焊接机上并提出了配套的焊接工艺方法，能有效的消除高强钢材料上的焊接裂纹，从而得到了高质量的焊缝和稳定的焊接结构，充分满足了高强钢在实际使用中的要求，且该焊接工艺操作简便，成本低投资费用较低满足了现场实际需求，工作效率高。

A welding process of the longitudinal weld seam of the blast furnace shell

The invention discloses a welding process for the longitudinal weld of the blast furnace shell. Through the combination of the welding machine and the improvement of the welding equipment, the welding torch of the carbon dioxide gas shielded welding machine is clamped on the automatic welding machine and the matching welding technology is put forward, which can effectively eliminate the welding cracks on the high strength steel material. Therefore, high quality weld and stable welding structure have been obtained, which fully meet the requirements of high strength steel in practical use, and the welding process is easy to operate, low cost and low cost of investment meet the actual demand in the field, and the working efficiency is high.

【技术实现步骤摘要】
一种高炉炉壳纵向焊缝的焊接工艺
本专利技术涉及高炉炉壳焊缝采用自动焊接机焊接的一种焊接工艺，尤其是高炉炉壳纵向焊缝的焊接工艺。
技术介绍
目前我国已经成为世界钢铁大国。高炉建设的规模已成为巨型化趋势，高炉炉壳的焊板厚度也越来越大，焊接的工作量越来越大。传统的高炉炉壳检修采用手工焊接，焊接工作量大，劳动强度大，焊接时间长，远不能满足施工进度和建设质量的要求。2500m3高炉作为马钢主要炼铁设备，在马钢的铁水生产中担负着重要作用，其中由厚钢板在线焊接而成的高炉炉壳是高炉大修中必须更换的设备，主要用来固定冷却设备、密封炉体、承受热应力和内部的煤气压力等，需要有足够的强度。高炉大修时，高炉炉壳的焊接质量及焊接时间对高炉检修起着关键作用，以前马钢高炉炉壳的钢板所有焊缝的焊接均采用人工手工电弧加二氧化碳气体保护焊焊接，由于焊接工作量大，受焊接空间、焊接炉壳导热本体温度及碰到夏季天气高温的限制，焊接时不能多人同时操作，焊接时间长，焊接质量受操作人员技能及体能影响较大。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种高炉炉壳纵向焊缝的焊接工艺，利用自动焊接机组合二氧化碳气体保护焊全套功能设备的自动焊接方法，焊接速度快，焊缝合格率高。本专利技术的具体技术方案如下，一种高炉炉壳纵向焊缝的焊接工艺，所述的焊接工艺步骤为：1)焊接设备准备，将二氧化碳气体保护焊全套功能设备的焊枪夹持在自动焊接机上；根据现场要求，将自动焊接机夹持焊枪支撑杆改制加长、加厚，并制作辅助钢板；2)焊接准备，将厚度为45～80mm的中厚板待焊部位进行坡口加工，纵缝为X型坡口；将加工坡口后的中厚板按设计要求弯制作，装配找正对接，然后进行定位和防变形工装同步固定焊；3)焊前预热，为了保证预热温度均匀，沿着坡口中心内外布置加热装置，可选气体加热或电加热，加热温度要达到100℃；4)焊接：a，先进行坡口检查再清理没有固定防变形压板的外口焊缝；b，焊接设备就位，先粗调焊枪将所有调节杆移到刻度中间，焊接过程中在显示屏上细调；c，立缝由下而上焊接，若坡口太小可更换喷嘴，打底层的焊接要与母材熔合好，确认焊接层无裂纹、夹渣、气孔等缺陷后，再焊接第二层；d，连续三～四层焊接完成后可用辅助设备进行里口焊缝清根，同时割除防变形压板工装，安装辅助钢板；e，清根后的焊缝再采用角磨机从底部到顶部整体打磨，确认无任何缺陷后进行打底焊接，连续焊接二～三层后，进行里外口焊缝填充和盖面同时对称焊接；5)焊后保温，焊后立即用20～30mm石棉覆盖焊缝上，覆盖宽度≥40mm，并采取压紧措施，冷却到室温后进行工艺探伤。进一步地，所述的步骤1)焊接设备中选用HCD500-6自动焊接机。进一步地，所述的步骤1)辅助钢板厚度3～5mm、宽500mm，长度略大于现场实际焊缝测量长度，辅助钢板设置在纵焊缝的边缘距离50mm任意一侧，与炉壳本体焊接。进一步地，所述的步骤4)中b焊接设备就位前，在辅助钢板上安装自动焊接机和导向机构，沿坡口水平安装配合自动焊接机的行走机构轨道，轨道距离坡口中心线为320mm，坡口的下部还可制作引弧板，等待焊接完成探伤合格后再全部去除辅助钢板。进一步地，所述的步骤4)中c若焊缝表面发现明显焊接缺陷，立即清根并采用手工电弧焊焊条修补。进一步地，所述的步骤4)中d选用的辅助设备为碳弧气刨或等离子气刨。进一步地，所述的步骤4)中e焊接盖面时，坡口面宽度<40mm采用单层盖面、坡口面宽度≥40mm采用多层盖面。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：1)本专利技术首次采用HCD500-6自动焊接机组合二氧化碳气体保护焊全套功能设备的自动焊接方法，并开发了新的工艺法，应用于高炉炉壳焊接，为同材质的厚板焊接提供了借鉴；2)本专利技术取代以往高炉焊接必须持有锅炉压力容器取证焊工，只需一般的操作工按照新工艺操作即可，简化了流程，提高了工作效率；3)本专利技术大大降低劳动强度，焊接时操作人员只需在线微调各种工艺规则，一切正常时还可以休息，改变以往焊工不停的持枪操作；4)本专利技术焊接的大厚板层次平整、均匀无任何焊接缺陷，尤其外形达标美观，较以往手工焊接无法达到的水平；5)本专利技术焊接质量可靠稳定，杜绝了手工焊接时各种因素干扰影响焊接质量，甚至出现大面积返工的情况。说明书附图图1：本专利技术中纵向焊缝坡口主视图；图2：本专利技术中纵向焊缝坡口俯视图；图3：本专利技术中纵向焊缝坡口三维图；图4：本专利技术中单机双面立焊示意图；具体实施方式下面结合说明书附图，对本专利技术做进一步地描述。实施例1一种高炉炉壳纵向焊缝的焊接工艺，焊接工艺步骤为：1)焊接设备的准备采用HCD500-6自动焊接机通过轨道调整各种焊接参数(0～1100mm/min)行走机构，把二氧化碳气体保护焊全套功能设备的焊枪夹持在自动焊接机上，再配对好：L左停/R右停/C延时、摆动速度、摆动角度(调节范围0～10°)、行走速度(0～1100mm/min)、收弧/非焊接/焊接、调中、行走方向、启动/停止。各种位置焊接速度，在正常焊接时再调整各个焊接数据，比对所有焊接合格质量的工艺，组合后的自动焊接机最终达到大厚板高炉炉壳的焊接要求。原有HCD500-6自动焊接机夹持焊枪支撑杆较短，焊接时不能满足现场纵缝200mm以下焊接，按照实际现场焊接需求，现将所有自动焊接机夹持焊枪支撑杆不但全部改制加长、而且加厚。这样焊接时既能焊到底部又能把夹持的焊枪稳定操作。原有HCD500-6自动焊接机导向机构，不能满足现场纵缝夹持焊枪焊接到顶部，故采用厚度3～5mm、宽500mm辅助钢板，辅助钢板长度比现场实际焊缝测量长度大出300mm，将辅助钢板设置在纵焊缝的边缘距离50mm任意一侧，跟底部炉壳本体焊接。这样既更好地解决了焊缝两边冷水壁洞影响焊接自动小车不能爬坡焊接问题，又能让自动焊接小车平稳过渡焊接到位。2)焊接准备，如图1、图2，图3所示，将厚度为45～80mm的中厚板待焊部位进行坡口加工，纵缝为X型坡口；将加工坡口后的中厚板按设计要求弯制作，装配找正对接，然后进行定位和防变形工装同步固定焊。3)焊前预热，为了保证预热温度均匀，沿着坡口中心内外布置加热装置，可选气体加热或电加热，加热温度要达到100℃。本实施例中采用煤气加热方法预热，沿着坡口制作弯管烧嘴均布在内外坡口中心，当温度达到100℃左右时开始焊接，一定要保证温度均匀，当现场环境温度超过30℃可不进行预热焊接。4)焊接：立焊X型坡口(指炉壳的纵缝)圆柱形筒体，每一节在制作平台上焊接完成后再运进炉体进行环缝的组对接。a，先进行坡口检查再清理没有固定防变形压板的外口焊缝，包括定位焊缝的表面的研磨；b，在辅助钢板上安装HCD500-6自动焊接机和小车行走轨道包括小车技改的导向机构，坡口的下部如有条件制作引弧板，等待焊接完成探伤合格后再全部去除辅助钢板；焊接设备就位，先粗调焊枪将所有调节杆移到刻度中间，焊接过程中在显示屏上细调。c，立缝由下而上焊接，若坡口太小可更换喷嘴，喷嘴规格6～20mm，打底层的焊接要与母材熔合好，确认焊接层无裂纹、夹渣、气孔等缺陷后，再焊接第二层。如果焊缝表面发现明显焊接缺陷立即清根并采用手工电弧焊E5015焊条修补。因多层连续焊接一定要确保层间温度在150°左右范围内，并且采用测温仪每小时测一次，做好记录。d本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高炉炉壳纵向焊缝的焊接工艺，其特征在于，所述的焊接工艺步骤为：1)焊接设备准备，将二氧化碳气体保护焊全套功能设备的焊枪夹持在自动焊接机上；根据现场要求，将自动焊接机夹持焊枪支撑杆改制加长、加厚，并制作辅助钢板；2)焊接准备，将厚度为45～80mm的中厚板待焊部位进行坡口加工，纵缝为X型坡口；将加工坡口后的中厚板按设计要求弯制作，装配找正对接，然后进行定位和防变形工装同步固定焊；3)焊前预热，为了保证预热温度均匀，沿着坡口中心内外布置加热装置，可选气体加热或电加热，加热温度要达到100℃；4)焊接：a，先进行坡口检查再清理没有固定防变形压板的外口焊缝；b，焊接设备就位，先粗调焊枪将所有调节杆移到刻度中间，焊接过程中在显示屏上细调；c，立缝由下而上焊接，若坡口太小可更换喷嘴，打底层的焊接要与母材熔合好，确认焊接层无裂纹、夹渣、气孔等缺陷后，再焊接第二层；d，连续三～四层焊接完成后可用辅助设备进行里口焊缝清根，同时割除防变形压板工装，安装辅助钢板；e，清根后的焊缝再采用角磨机从底部到顶部整体打磨，确认无任何缺陷后进行打底焊接，连续焊接二～三层后，进行里外口焊缝填充和盖面同时对称焊接；5)焊后保温，焊后立即用20～30mm石棉覆盖焊缝上，覆盖宽度≥40mm，并采取压紧措施，冷却到室温后进行工艺探伤。...

【技术特征摘要】
1.一种高炉炉壳纵向焊缝的焊接工艺，其特征在于，所述的焊接工艺步骤为：1)焊接设备准备，将二氧化碳气体保护焊全套功能设备的焊枪夹持在自动焊接机上；根据现场要求，将自动焊接机夹持焊枪支撑杆改制加长、加厚，并制作辅助钢板；2)焊接准备，将厚度为45～80mm的中厚板待焊部位进行坡口加工，纵缝为X型坡口；将加工坡口后的中厚板按设计要求弯制作，装配找正对接，然后进行定位和防变形工装同步固定焊；3)焊前预热，为了保证预热温度均匀，沿着坡口中心内外布置加热装置，可选气体加热或电加热，加热温度要达到100℃；4)焊接：a，先进行坡口检查再清理没有固定防变形压板的外口焊缝；b，焊接设备就位，先粗调焊枪将所有调节杆移到刻度中间，焊接过程中在显示屏上细调；c，立缝由下而上焊接，若坡口太小可更换喷嘴，打底层的焊接要与母材熔合好，确认焊接层无裂纹、夹渣、气孔等缺陷后，再焊接第二层；d，连续三～四层焊接完成后可用辅助设备进行里口焊缝清根，同时割除防变形压板工装，安装辅助钢板；e，清根后的焊缝再采用角磨机从底部到顶部整体打磨，确认无任何缺陷后进行打底焊接，连续焊接二～三层后，进行里外口焊缝填充和盖面同时对称焊接；5)焊后保温，焊后立即用20～30mm石棉覆盖焊缝上，覆盖宽度≥40mm，并采取压紧措施，冷却到室...

【专利技术属性】
技术研发人员：范兴海，崔学峰，许杰峰，章锐，解学顿，高磊，吴旺利，赖金春，
申请(专利权)人：安徽马钢设备检修有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34