一种用于急冷换热器内孔焊接的方法技术

本发明专利技术提供一种解决小管径管在内部焊接技术难题的用于急冷换热器内孔焊接的方法。步骤包括：将内管与连接件之间加工成坡口形状；清理焊缝坡口及两侧２０ｍｍ范围内的油污和杂质，进行无间隙组对；采用不添丝的氩弧焊自熔封底；采用履带加热器或烤枪进行预热，加热至１５０－２００℃，焊接电流控制在９０－１２０Ａ，其余层使用Φ４．０焊条施焊，焊接电流控制在１４０－１６０Ａ；焊后热处理，处理温度为２００－２５０℃。本发明专利技术解决了急冷换热器生产中所有小管径管在内部焊接的技术难题，实现了采用普通手工焊接方法进行焊接，成本低，操作灵活方便，既可适应工厂制造，也可适应安装作业。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及焊 接技术，具体说就是。
技术介绍
对筒状环焊缝，可采用焊条电弧焊的方法，也可采用氩弧焊或氩弧焊封底、电弧焊 盖面的型式进行焊接，条件是筒体直径在<2 500以上，可在外侧或内侧进行焊接，如果简体 直径在<2 450以下，只能在外侧进行焊接，急冷换热器的接管内径不到<2 100，要求在内部 进行焊接，因此，采用普通的手工焊接方法，根本解决不了其焊接问题。不管是埋弧自动焊 还是二氧化碳自动焊，也基本上存在手工焊的问题，主要是直径太小，不便于操作。采用普 通手工焊接方法不能满足内孔焊的技术要求，可以采用焊接机器人进行焊接，缺点是成本 太高，光焊接机器人造价就要二百多万美元。由于急冷换热器结构的原因，下连接件与内、 外套管的焊接是关键和难题。设计院提供的图样，下连接件与内管、外管连接处均为外坡口 的型式，通常的工艺是将外管的一部分先切断后，从中间剖开，磨出坡口 ；下连接件先与内 管组对、焊接后，再将切断后剖开的外管部分合在一起，与下连接件及外管组对、焊接。这样 操作不但焊接工作量大，也破坏了外管部分的整体性，焊接应力较大，而且在同一圆周内出 现了两条“T”型焊缝，不符合标准的要求，质量不易保证。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种解决小管径管在内部焊接技术难题的用于急冷换热 器内孔焊接的方法。本专利技术的目的是这样实现的步骤如下步骤一将内管与连接件之间加工成如图1的坡口形状；步骤二 清理焊缝坡口及两侧20mm范围内的油污和杂质，并使其露出金属光泽， 进行无间隙组对，对口错边量应符合GB150标准，点固焊用氩弧焊自熔的方法；步骤三采用不添丝的氩弧焊自熔封底，设备采用高频逆变焊机，焊枪采用经改造 的焊枪，尺寸在55左右，保证焊枪和钨极能到达焊缝的根部，焊接电流控制在90-110A，保 证根部融合和反面成型；步骤四采用履带加热器或烤枪进行预热，加热至150-200°C，注意温度的测量， 使用烤枪加热，要使用红外线测温仪测量预热温度达到规定值；焊接使用焊条应经烘干后 才能使用，型号为E5515-B2R307，烘干温度为350-400°C，保温1小时，使用过程中应使用焊 条桶，焊接设备采用逆变焊机，第一层使用Φ3. 2焊条进行施焊，焊接电流控制在90-120A， 其余层使用Φ4. 0焊条施焊，焊接电流控制在140-160A，保持层间温度不低于预热温度，清 理各层间的熔渣及飞溅；步骤五焊后立即进行后热处理，处理温度为200-250°C，保温1小时，并间隔24 小时后进行无损检测，采用超声波进行100%无损探伤，执行JB4730标准，I级合格；无损探 伤后进行整体热处理，温度为670-70(TC，保温45分钟。本专利技术，解决了急冷换热器生产中所有小管 径管在内部焊接的技术难题，实现了采用普通手工焊接方法进行焊接，成本低，操作灵活方 便，既可适应工厂制造，也可适应安装作业。在大庆石化、吉林石化、天津石化、广州石化、扬 子石化等急冷换热器的生产中，使用了内孔焊技术，已经生产了 80多台套，经生产监造和 实际运行的情况检验，完全满足设计和使用需要，实现利润1200多万元。本专利技术一种用于 急冷换熟器内孔焊接的方法，采用氩弧焊自熔封底，电焊盖面的方式，适应于小管径钢管对 接，只能在内部焊接的工况，视线和添丝均不便于操作的情况，最小管径可为60左右。附图说明图1为本专利技术的内孔焊坡口图；图2为本专利技术的高频焊枪结构示意图；图3为本专利技术的高频焊枪钨极组件结构示意图；图4为本专利技术的急冷换热器内孔焊实例图。具体实施例方式下面结合附图举例对本专利技术作进一步说明。实施例1 结合图1-图4，本专利技术，步骤如 下步骤一将内管与连接件之间加工成如图1的坡口形状；步骤二 清理焊缝坡口及两侧20mm范围内的油污和杂质，并使其露出金属光泽， 进行无间隙组对，对口错边量应符合GB150标准，点固焊用氩弧焊自熔的方法；步骤三采用不添丝的氩弧焊自熔封底，设备采用高频逆变焊机，焊枪采用经改造 的焊枪，尺寸在55左右，保证焊枪和钨极能到达焊缝的根部，焊接电流控制在90-110A，保 证根部融合和反面成型；步骤四采用履带加热器或烤枪进行预热，加热至150-200°C，注意温度的测量， 使用烤枪加热，要使用红外线测温仪测量预热温度达到规定值；焊接使用焊条应经烘干后 才能使用，型号为E5515B2R307，烘干温度为350-400°C，保温1小时，使用过程中应使用焊条桶，焊接设备采 用逆变焊机，第一层使用Φ3.2焊条进行施焊，焊接电流控制在90-120A，其余层使用Φ4.0 焊条施焊，焊接电流控制在140-160A，保持层间温度不低于预热温度，清理各层间的熔渣及 飞溅；步骤五焊后立即进行后热处理，处理温度为200-250°C，保温1小时，并间隔24 小时后进行无损检测，采用超声波进行100%无损探伤，执行JB4730标准，I级合格；无损探 伤后进行整体热处理，温度为670-70(TC，保温45分钟。 实施例2 结合图1-图4，本专利技术所述的急冷换热器用于在乙烯裂解过程中，将高 温裂解气快速冷却，有效终止裂解气的二次反应，以防结焦以提高产品效率。焊接质量能否 保证，将影响整个产品的最终质量。该设备采用同心套管型式，内、外管通过上、下连接件进 行套合，入口管采用HP modified+Nb low carbon精铸件，其他主体管材全部采用进口材 料。套管长18. 8m，由于内、外管金属壁温不同，压力不同，因而内外管受力状况非常复杂，所以内管与下连接件采用电加热法进行予应力处理，从而保证产品长期安全运行。产品主要技术参数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于急冷换热器内孔焊接的方法，其特征在于：步骤如下：步骤一：将内管与连接件之间加工成如图１的坡口形状；步骤二：清理焊缝坡口及两侧２０ｍｍ范围内的一切油污和杂质，并使其露出金属光泽，进行无间隙组对，对口错边量应符合ＧＢ１５０标准，点固焊用氩弧焊自熔的方法；步骤三：采用不添丝的氩弧焊自熔封底，设备采用高频逆变焊机，焊枪为高频焊枪，高频焊枪枪头高度为５５ｍｍ，保证焊枪和钨极能到达焊缝的根部，焊接电流控制在９０－１１０Ａ，保证根部融合和反面成型；步骤四：采用履带加热器或烤枪进行预热，加热至１５０－２００℃，注意温度的测量，使用烤枪加热，要使用红外线测温仪测量预热温度达到规定值；焊接使用焊条应经烘干后才能使用，型号为Ｅ５５１５－Ｂ２Ｒ３０７，烘干温度为３５０－４００℃，保温１小时，使用过程中应使用焊条桶，焊接设备采用逆变焊机，第一层使用Φ３．２焊条进行施焊，焊接电流控制在９０－１２０Ａ，其余层使用Φ４．０焊条施焊，焊接电流控制在１４０－１６０Ａ，保持层间温度不低于预热温度，清理各层间的熔渣及飞溅；步骤五：焊后立即进行后热处理，处理温度为２００－２５０℃，保温１小时，并间隔２４小时后进行无损检测，采用超声波进行１００％无损探伤，执行ＪＢ４７３０标准，Ｉ级合格，无损探伤后进行整体热处理，温度为６７０－７００℃，保温４５分钟。...

【技术特征摘要】
1. 一种用于急冷换热器内孔焊接的方法，其特征在于步骤如下 步骤一将内管与连接件之间加工成如图1的坡口形状；步骤二 清理焊缝坡口及两侧20mm范围内的一切油污和杂质，并使其露出金属光泽， 进行无间隙组对，对口错边量应符合GB150标准，点固焊用氩弧焊自熔的方法；步骤三采用不添丝的氩弧焊自熔封底，设备采用高频逆变焊机，焊枪为高频焊枪，高 频焊枪枪头高度为阳讓，保证焊枪和钨极能到达焊缝的根部，焊接电流控制在90-110A，保 证根部融合和反面成型；步骤四采用履带加热器或烤枪进行预热，加热至150-200°C，注意温度的测量，使用 烤枪加热，要使用红外线测温仪测量预热温度达到规...

【专利技术属性】
技术研发人员：程玉刚，张继国，朱光鹏，刘卫东，魏永，于晓晶，
申请(专利权)人：哈尔滨电力设备总厂，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]