小直径碳钢、低合金钢、耐热钢筒体的表面堆焊工艺

摘要

本发明公开了一种小直径碳钢、低合金钢、耐热钢筒体的表面堆焊工艺，本发明包括：清理杂质并预热至100°C-150°C；调整筒体的斜面水平度，将筒体沿圆周径向偏转3-5°；采用同心圆焊法由里向外焊接，焊接电流为650-680A，焊接电压为27-28V，焊速为10-11cm/min；焊带的送带速度为100cm/min，焊剂厚度为28-30mm；单道焊道宽度为57-59mm，单层焊道厚度为3-4mm，对耐蚀层的道间温度≤60°C，搭接厚度为2-3mm，干伸长为30-35mm；4、焊后热处理。本发明可对直径为500mm以下的筒体表面单层单道自动堆焊总焊层厚度大于等于6mm的焊层，使平整度达到要求。

说明书

技术领域

本发明涉及碳钢、低合金钢、耐热钢焊接技术领域，尤其是一种直径在500mm以下的筒体表面堆焊技术。

背景技术

小直径筒体是指直径在500mm以下的筒体，在筒体的表面堆焊厚度为12mm的焊层，由于筒体的体积小，从未使用过自动化焊接设备进行自动化堆焊，全是采用焊条电弧焊进行堆焊，由于筒体数量多，所需焊接量太大，费时费力，同时堆焊出来的平整度也不能达到要求，对后续加工不利。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种小直径碳钢、低合金钢、耐热钢筒体的表面堆焊工艺，主要解决在直径为500mm以下的筒体表面自动堆焊总厚度大于等于6mm的焊层，使筒体表面堆焊出来的平整度达到要求，减轻手工焊的劳动强度，降低焊接成本。

本发明采用的技术方案如下：

本发明的小直径碳钢、低合金钢、耐热钢筒体的表面堆焊工艺，包括以下步骤：

步骤1、清理筒体的表面待施焊部位的杂质并清理出金属光泽；

步骤2、对筒体的底部封头、端盖进行预热100°C-150°C；

步骤3、通过翻转台调整筒体的斜面水平度，再根据焊接处的直径，将筒体沿圆周径向偏转3-5°；采用同心圆焊法由里向外焊接，熄弧坑应盖过经打磨的引弧坑，其中焊接电流为650-680A，焊接电压为27-28V，焊速为10-11cm/min；其中焊带的送带速度为100cm/min，焊剂厚度为28-30mm；其中焊道的截面形状应为底边为宽边的梯形，单道焊道宽度为57-59mm，单层焊道厚度为3-4mm，耐蚀层的道间温度≤60°C，搭接厚度为2-3mm，干伸长为30-35mm；

步骤4、焊后进行热处理，温度为620°C±10°C。

由于采用了上述工艺，需要先对筒体进行清理并预热，才能促进焊层与筒体本体的结合，若预热温度过低，则焊层不易与筒体表面结合，使筒体与焊层之间不牢靠；若预热温度过高，焊层在筒体表面容易滑落，同样结合的不牢靠，因此需要严格控制预热温度为100°C-150°C，才能确保焊层与筒体的结合度。在筒体进行焊接时，利用翻转台来找斜面的水平度和通过对焊机一定的改装能够使用自动焊来对小直径筒体进行自动焊接；因此需要通过翻转台来调整筒体斜面的水平度，使小直径筒体转动时斜面保持水平，由于要保证焊层的平整度，可将筒体沿圆周径向偏转3-5°，使从焊接点开始的堆焊达到要求。筒体的转动与焊机配合，从而可实现筒体采用同心圆焊法由里向外焊接；焊接电流为650-680A，焊接电压为27-28V，确保焊带能熔于筒体表面，最终确保筒体表面堆焊出来的平整度达到要求；焊接过程中，若焊接速度过快，则形成的焊层过薄，要达到总焊层厚度大于等于6mm，则需要多次反复地进行堆焊，费时费力，浪费能源，若焊接速度过慢，则形成的焊层过厚，容易形成凹凸状，使焊层表面的平整度达不到要求，因此需要控制焊速为10-11cm/min；同理，当送带速度过快，则容易在焊层表面堆积形成凹凸状，当送带速度过慢，则也会使筒体表面形成凹凸状，因此需控制焊带的送带速度为100cm/min，焊剂厚度为28-30mm；焊道的形状直接影响堆焊的效果，将焊道采取梯形结构，且宽边是焊道的底边，同时焊道的顶部窄边宽度为57-59mm，焊道厚度为3-4mm，同时为了保证堆焊层与筒体之间的结合，需要控制耐蚀层的道间温度≤60°C，为了确保整个堆焊层表面的平整度达到要求，因此需使后续堆焊的焊层搭接于前续已经堆焊好的焊层上，且为了保证焊层的总高度的要求，需要控制搭接厚度为2-3mm，当干伸过长时，保护效果不好,易产生气孔,引弧性能差,电弧不稳,飞溅加大, 熔深变浅,成形变坏；当干伸过短时，导电嘴容易被飞溅物堵塞,熔深变深,焊带易与导电嘴粘连,易使导电嘴烧损，因此需控制干伸长为30-35mm。在筒体的堆焊过后，需要对其进行消除应力热处理，热处理温度为620°C±10°C，从而保证焊层与筒体之间的结合。通过该表面堆焊工艺，可对大批量的直径为500mm以下的筒体表面自动堆焊，使筒体表面堆焊出来的平整度达到要求的同时，减轻了手工焊的劳动强度，降低了焊接成本

本发明的小直径碳钢、低合金钢、耐热钢筒体的表面堆焊工艺，在步骤3的焊接过程中，焊剂烘干温度为300-350°C，烘干时间为2h，且可将使用过的焊剂与新焊剂按1:1的比例混合使用。

本发明的小直径碳钢、低合金钢、耐热钢筒体的表面堆焊工艺，步骤3中，如焊道间有凹陷，可对凹陷进行打磨或打磨后用氩弧焊修补，若焊道不直且为波浪形时，应将焊道磨成与焊接轨道相同，焊道的打磨方法应平行于焊道。

由于采用了上述工艺，焊道的质量将影响到后续焊接的质量，因此需要对焊道进行严格的控制，当如焊道间有凹陷，可视凹陷的情况对其进行打磨或进行打磨后用氩弧焊修补，确保焊道的平整性；若焊道不直且为波浪形时，应将焊道磨成与焊接轨道相同，焊道的打磨方法应平行于焊道；使经过打磨后的焊道变直，从而为后续焊接做好准备，使焊接后的焊层表面的平整度达到要求。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、    本发明的小直径碳钢、低合金钢、耐热钢筒体的表面堆焊工艺，可对直径为500mm以下的筒体表面自动堆焊单层厚度为3-4mm和单层宽度为57-59mm的焊层，使筒体表面堆焊出来的平整度达到要求；

2、    本发明的小直径碳钢、低合金钢、耐热钢筒体的表面堆焊工艺，可自动化对批量的小直径碳钢、低合金钢、耐热钢筒体进行堆焊，减轻了手工焊的劳动强度，降低了焊接成本。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明中筒体堆焊的结构示意图；

图2是本发明中堆焊的局部放大图。

图中标记：1-筒体、2-翻转台、3-焊机、4-筒体本体、5-过渡层、6-耐蚀层。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

干伸长 :焊带从导电嘴接触的最前端到焊带端部的距离。 如图1和图2所示，本发明的小直径碳钢、低合金钢、耐热钢筒体的表面堆焊工艺，包括以下步骤：

步骤1、清理筒体的表面待施焊部位的杂质并清理出金属光泽；

步骤2、对筒体的底部封头、端盖进行预热100°C-150°C，根据实际需要最低可选择100°C,最高可选择150°C，可在100°C-150°C之间任意选择合适的温度；

步骤3、通过翻转台2调整筒体1的斜面水平度，再根据焊接处的直径，将筒体1沿圆周径向偏转3-5°，视情况不同选择筒体1沿圆周径向偏转的角度；采用同心圆焊法由里向外焊接，其中焊接电流为650-680A，焊接电压为27-28V，焊速为10-11cm/min；其中焊带的送带速度为100cm/min，焊剂烘干温度为300-350°C，根据实际操作，允许适当的偏差，烘干时间为2h，且可将使用过的焊剂与新焊剂按1:1的比例混合使用，焊剂厚度为28-30mm，可根据实际需要选择28mm、30mm或者28-30mm之间任意值；其中焊道的截面形状应为底边为宽边的梯形，如焊道间有凹陷，可对凹陷进行打磨或打磨后用氩弧焊修补，若焊道不直且为波浪形时，应将焊道磨成与焊接轨道相同，单道焊道宽度为57-59mm，根据实际需要可以为57mm或59mm或57-59mm之间的任意值，单层焊道厚度为3-4mm，据实际需要可以为3mm或4mm或3-4mm之间的任意值，耐蚀层的道间温度≤60°C，搭接厚度为2-3mm，搭接厚度可为2mm或3mm或2-3mm的任意值，干伸长为30-35mm，干伸长最少可为30mm，最长可为35mm，可根据实际需要控制在30-35mm内；

步骤4、焊后进行消除应力热处理，温度为620°C±10°C，根据实际操作，允许适当的偏差。

通过本发明的小直径碳钢、低合金钢、耐热钢筒体的表面堆焊工艺，可对直径为500mm以下的筒体表面自动堆焊厚度为大于等于6mm的焊层，使筒体表面堆焊出来的焊层平整度达到了要求，减轻了手工焊的劳动强度，降低了焊接成本。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。