膜式壁機動焊機焊接鎳基合金管屏的工藝方法技術

本發明專利技術是一種膜式壁機動焊機焊接鎳基合金管屏的工藝方法，該工藝方法所采用的焊接方式為熔化極氣體保護焊；所用受熱管為碳鋼管表面堆焊了耐磨耐高溫的鎳基合金焊層，堆焊層的厚度為0.5～2.5mm；所采用的管間連接板為鎳基合金板；受熱管表面鎳基合金堆焊層及鎳基合金連接板的化學成分為（質量百分比）Ni：60～64%，Cr：20～24%，Mo：9～10%，Fe：3.5～4.0%；所采用鎳基合金焊絲的化學成分與母材相匹配，焊絲直徑為1.0～1.2mm；所采用保護氣體為Ar89?w%～92w%與CO

Method for welding nickel base alloy pipe screen of diaphragm wall mobile welding machine

The present invention is the process of a film type wall tube screen mobile welding of nickel base alloys, the welding process method is adopted in GMAW; the heating pipe for surfacing of carbon steel nickel based alloy welding layer of abrasion resistant, surfacing layer thickness is 0.5 ~ 2.5mm; plate connection for nickel alloy plate used in pipe heating pipe; the surface chemical composition of nickel and nickel based alloy surfacing layer connecting plate based alloy (mass percentage) for Ni:60 ~ 64%, Cr:20 ~ 24%, Mo:9 ~ 10%, Fe:3.5 ~ 4%; the chemical nickel base alloy wire component matching the parent material, the wire diameter is 1 ~ 1.2mm; the protective gas is Ar89 w% ~ 92w% and CO

【技術實現步驟摘要】
膜式壁機動焊機焊接鎳基合金管屏的工藝方法
本專利技術涉及一種膜式水冷壁焊接工藝方法，是一種針對特種金屬材料實現膜式壁機動焊接的高效率的工藝方法。
技術介紹
通常意義上的膜式水冷壁氣體保護機動焊接一般是針對低碳鋼和低合金鋼管的焊接；針對鎳基合金材質通常的做法是采用人工組對手工焊接生產加工。采用鎳基合金堆焊管和鎳基合金連接板制作的膜式水冷壁，具有耐磨、耐高溫、高強度、高硬度、剛性大的特性，用此材料制作的余熱鍋爐設備，使用壽命大大延長，但同時也給制作加工帶來了很大的難度，主要表現在：1.由于強度高剛性大導致焊前人工組對難度大，靠手工操作很難做到焊接間隙、連接板和受熱管相對位置等要素的均勻一致，且組對過程中的定位焊點太多，影響最終焊道成型；2.焊接難度大，由于所采用的鎳基合金的焊接特性：焊接熔深淺，液態熔敷金屬浸潤性差，流動性差等，而導致手工焊操作難度大，焊縫成型差，焊腳大小和焊道寬窄波動大，接頭眾多等等問題，使得焊縫外觀難以做到均勻一致。并且由于此種鎳基合金硬度高，打磨返修很困難。所以手工制作方式返修率高，效率低下。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種膜式壁機動焊機焊接鎳基合金管屏的工藝方法，用以克服人工組對手工焊接制作難度大、焊接質量不易保證、效率低下等問題，所要解決的技術問題是：通過操作方法的調整和工藝參數的選擇，實現對鎳基合金材料的模式壁高效率的機動焊接。為了解決上述技術問題，本專利技術采用了以下技術方案：膜式壁機動焊機焊接鎳基合金管屏的工藝方法，采用的焊接方法為熔化極氣體保護焊，其特征在于按照以下步驟進行：一、鎳基合金堆焊管、鎳基合金連接板和焊絲準備與選擇：1)、在管徑φ25～76mm，壁厚3～8mm的碳鋼管上堆焊好鎳基合金堆焊層，堆焊層的厚度不得大于2.5mm；2)、選擇鎳基合金連接板，鎳基合金連接板的厚度3～6mm，寬度不小于8mm，沿板長方向兩側開對稱型坡口，坡口角度符合50±2°，鈍邊符合0～0.5mm要求；3)、焊絲選擇：焊絲直徑為φ1.0～1.2mm；堆焊層、鎳基合金連接板以及焊絲的化學成分應符合以下要求：Ni：60～64％，Cr：20～24％，Mo：9～10％，Fe：3.5～4.0％，CbNb：3.0～4.0％，余量為少量的如下組分中的一種或一種以上：C、Mn、P、S、Si、Cu、Al、Ti、Pb；(以上均為質量百分比)；二、將按鎳基合金堆焊管外徑定做的合金鋼矯正輪裝配到膜式壁焊接設備上，并調試完成；三、焊接工藝參數調整：1)、調整焊槍傾斜角度，以焊槍豎直方向為0°為基準，上槍：30～35°，下槍：20～25°；2)、調整保護氣體配比為Ar89w％～92w％與CO28w％～11w％混合氣，流量設定為氣體流量為15～20升/分鐘；四、4根清理好的管和3條連接板相互間隔地放置在膜式壁焊接設備前的滾輪輸送架上，利用工裝卡具將4管3板的端部按要求進行組對定位，要保證板和管間的組對間隙在0.3～0.6mm之間，要保證4根管在同一水平面上，要保證連接板位于管的水平中心線上；用手工電弧焊將管和連接板的端部點焊定位，形成4管3板預組管屏；五、將預組管屏定位焊好的端部置入第一組矯正輪，啟動矯正機構將預組管屏壓緊，使之依次進入1到4組矯正輪進行矯直對正；在預組管屏矯正送進過程中，要注意觀察焊槍所正對坡口處間隙和位置的變化情況，要在所允許的范圍內；在預組管屏矯正和試運行過程中，按照坡口的位置調整六把上槍和六把下槍的位置，使焊槍導電嘴到坡口的距離，保證焊絲伸出長度控制在10倍焊絲直徑以內，使露出導電嘴端部的焊絲頭對正坡口中心；六、將矯正和試運行過的預組管屏退回到始焊位置，正式進行焊接，起弧后，根據熔合情況對焊接參數進行微調，參數范圍為：上槍200～230A，下槍190～220A；電壓：上槍21～24V，下槍20～23V；焊接速度：55～60cm/min；七、焊接結束，切割去除始端和末端的預留長度，清理殘留飛濺完成膜式壁管屏的焊接。優選地，步驟三焊接工藝參數調整之2)調整保護氣體配比為Ar92w％與CO28w％。優選地，步驟二所用的合金鋼為20CrMnTi合金鋼。本專利技術的積極效果在于：通過本專利技術的工藝，克服了鎳基合金膜式壁人工制作過程中，由于鎳基合金堆焊管和鎳基合金連接板的高強度和高硬度造成的組對困難且組對質量難保證的難題，實現了高質量高效率的機械組對；克服了鎳基合金手工焊接操作難度大，外觀成型差，質量難保證的難題，實現了高質量高效率機動焊操作，質量穩定，且焊縫外觀質量均勻一致。本專利技術膜式壁焊接設備的矯正輪用合金鋼制作，膜式壁焊接設備焊前的矯正輪用四組來完成對鎳基合金堆焊管的矯正，模式壁焊接設備的矯正輪的輪槽尺寸要根據鎳基堆焊管的實測外徑尺寸確定，這些技術措施保證了矯正后的鎳基合金堆焊管和連接板組對后的坡口相對于焊槍位置固定，避免了鎳基合金堆焊管和連接板在送進過程中，由于本身具有的高彈性在焊槍位置出現的左右晃動。在這是保證焊接順利進行的重要條件之一。具體實施方式下面結合具體實施例進一步說明本專利技術。膜式壁機動焊機焊接鎳基合金管屏的制作工藝方法實施例,采用的焊接方法為熔化極氣體保護焊(GMAW)：一、鎳基合金堆焊管、鎳基合金連接板和焊絲準備與選擇：1)、在φ38×4的20G碳鋼管上堆焊好鎳基合金堆焊層，檢查堆焊層的厚度不得大于2.5mm，堆焊層厚度差不得大于0.15mm；2)、選擇Inconel625鎳基合金連接板，板厚為6mm，寬度為15mm，沿板長方向兩側開對稱K型坡口，坡口角度符合50±2°，鈍邊符合0～0.5mm要求；3)、焊絲選擇ERNiCrMo-3，直徑φ1.14mm；將堆焊好的鎳基合金堆焊管表面及鎳基合金連接板坡口處的雜質用不銹鋼鋼絲輪清理干凈；鎳基合金堆焊管和鎳基合金連接板之間組對間隙要控制在0.3～0.6mm；堆焊層的化學成分、Inconel625鎳基合金連接板的化學成分以及焊絲的化學成分均應符合以下要求：Ni：60～64％，Cr：20～24％，Mo：9～10％，Fe：3.5～4.0％，CbNb：3.0～4.0％，余量為少量的如下組分中的一種或一種以上：C、Mn、P、S、Si、Cu、Al、Ti、Pb；(以上均為質量百分比)；二、將按鎳基合金堆焊管外徑定做的20CrMnTi合金鋼矯正輪裝配到膜式壁焊接設備上，并調試完成；三、焊接工藝參數調整：1)、調整焊槍傾斜角度，上槍：30～35°，下槍：20～25°(焊槍豎直方向為0°)；2)、調整保護氣體配比為Ar89w％～92w％與CO28w％～11w％混合氣，流量設定為氣體流量為15～20升/分鐘；四、4根清理好的管和3條連接板相互間隔地放置在膜式壁焊接設備前的滾輪輸送架上，利用工裝卡具將4管3板的端部按要求進行組對定位，要保證板和管間的組對間隙在0.3～0.6mm之間，要保證4根管在同一水平面上，要保證連接板位于管的水平中心線上。用手工電弧焊將管和連接板的端部點焊定位，形成4管3板預組管屏(以下簡稱預組管屏)；五、將預組管屏定位焊好的端部置入第一組矯正輪，啟動矯正機構將預組管屏壓緊，使之依次進入1到4組矯正輪進行矯直對正。在預組管屏矯正送進過程中，要注意觀察焊槍所正對坡口處間隙和位置的變化情況，要在所允許的范圍內；在預組管屏矯正和試運行過程中，按照本文檔來自技高網...

【技術保護點】
膜式壁機動焊機焊接鎳基合金管屏的工藝方法，采用的焊接方法為熔化極氣體保護焊，其特征在于按照以下步驟進行：一、鎳基合金堆焊管、鎳基合金連接板和焊絲準備與選擇：1）、在管徑φ25～76mm，壁厚3～8mm的碳鋼管上堆焊好鎳基合金堆焊層，堆焊層的厚度不得大于2.5mm；2）、選擇鎳基合金連接板，鎳基合金連接板的厚度3～6mm，寬度不小于8mm，沿板長方向兩側開對稱型坡口，坡口角度符合50±2°，鈍邊符合0～0.5mm要求；3）、焊絲選擇：焊絲直徑為φ1.0～1.2mm；堆焊層、鎳基合金連接板以及焊絲的化學成分應符合以下要求：Ni：60～64%，Cr：20～24%，Mo：9～10%，Fe：3.5～4.0%，CbNb：3.0～4.0%，余量為少量的如下組分中的一種或一種以上：C、Mn、P、S、Si、Cu、Al、Ti、Pb；（以上均為質量百分比）；二、將按鎳基合金堆焊管外徑定做的合金鋼矯正輪裝配到膜式壁焊接設備上，并調試完成；三、焊接工藝參數調整：1）、調整焊槍傾斜角度，以焊槍豎直方向為0°為基準，上槍：30～35°，下槍：20～25°；2）、調整保護氣體配比為Ar89?w%～92w%與CO

【技術特征摘要】
1.膜式壁機動焊機焊接鎳基合金管屏的工藝方法，采用的焊接方法為熔化極氣體保護焊，其特征在于按照以下步驟進行：一、鎳基合金堆焊管、鎳基合金連接板和焊絲準備與選擇：1）、在管徑φ25～76mm，壁厚3～8mm的碳鋼管上堆焊好鎳基合金堆焊層，堆焊層的厚度不得大于2.5mm；2）、選擇鎳基合金連接板，鎳基合金連接板的厚度3～6mm，寬度不小于8mm，沿板長方向兩側開對稱型坡口，坡口角度符合50±2°，鈍邊符合0～0.5mm要求；3）、焊絲選擇：焊絲直徑為φ1.0～1.2mm；堆焊層、鎳基合金連接板以及焊絲的化學成分應符合以下要求：Ni：60～64%，Cr：20～24%，Mo：9～10%，Fe：3.5～4.0%，CbNb：3.0～4.0%，余量為少量的如下組分中的一種或一種以上：C、Mn、P、S、Si、Cu、Al、Ti、Pb；（以上均為質量百分比）；二、將按鎳基合金堆焊管外徑定做的合金鋼矯正輪裝配到膜式壁焊接設備上，并調試完成；三、焊接工藝參數調整：1）、調整焊槍傾斜角度，以焊槍豎直方向為0°為基準，上槍：30～35°，下槍：20～25°；2）、調整保護氣體配比為Ar89w%～92w%與CO28w%～11w%混合氣，流量設定為氣體流量為15～20升/分鐘；四、4根清理好的管和3條連接板相互間隔地放置在膜式壁焊接設備前的滾輪輸送架上，利用工裝卡具將4管3板的端...

【專利技術屬性】
技術研發人員：梁修福，柴君，王良，黃聰仕，
申請(專利權)人：煙臺國冶冶金水冷設備有限公司，
類型：發明
國別省市：山東,37