一种炉管局部高温锻造焊接方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109290749A(43)申请公布日2019.02.01(21)申请号201811346706.8(22)申请日2018.12.12(71)申请人烟台慕迪工业技术有限公司地址264006山东省烟台市经济技术开发区金沙江路11号内7号(72)发明人孙庆广吴永华陈海见林毓云唐海波(74)专利代理机构上海精晟知识产权代理有限公司31253代理人戎德伟(51)Int.Cl.B23P15/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称一种炉管局部高温锻造焊接方法(57)摘要一种炉管局部高温锻造焊接方法，包括步骤：1)炉管切割，对炉管的焊接部位进行切除，使切除位置形成待焊接的端头；2)端头打磨，通过角磨机采用1～2mm的角磨片对待焊接的端头部位进行打磨；3)加热处理，使用热源对打磨后的端头部位进行加热，控制焊接部位的温度为570℃～630℃；4)敲击锻造，撤掉热源后立即采用锻造装置，对加热后的焊接部位进行敲击锻造；5)端头焊接，对锻造后的焊接部位进行对称焊接。本发明使旧炉管金属表面析出碳化物的粗大晶粒发生扭曲变形，在一定深度范围内变得更加密实，从而产生较大的抗拉强度，使金属能够有效地吸收和化解在焊接过程中产生的收缩应力，提高金属的抗裂性，增强了炉管的可焊性。CN109290749ACN109290749A权利要求书1/1页1.一种炉管局部高温锻造焊接方法，其特征在于：所述焊接方法包括以下步骤：1)炉管切割，对炉管的焊接部位进行切除，使切除位置形成待焊接的端头；2)端头打磨，通过角磨机采用1～2mm的角磨片对待焊接的端头部位进行打磨；3)加热处理，使用热源对打磨后的端头部位进行加热，控制焊接部位的温度为570℃～630℃；4)敲击锻造，撤掉热源后立即采用锻造装置，对加热后的焊接部位进行敲击锻造；5)端头焊接，对锻造后的焊接部位进行焊接。2.根据权利要求1所述的一种炉管局部高温锻造焊接方法，其特征在于：所述步骤3)中，所述热源采用炔、氧焰或者电阻加热带。3.根据权利要求1所述的一种炉管局部高温锻造焊接方法，其特征在于：所述步骤4)中，所述锻造装置采用手锤或者风镐头，手锤或者风镐头上包裹有奥氏体合金。4.根据权利要求1所述的一种炉管局部高温锻造焊接方法，其特征在于：所述步骤4)中，采用锻造装置将待焊接部位的坡口周围50～70mm范围内进行均匀的锻造。5.根据权利要求1所述的一种炉管局部高温锻造焊接方法，其特征在于：所述步骤4)中，焊接部位的锻造深度为3～5mm。6.根据权利要求1所述的一种炉管局部高温锻造焊接方法，其特征在于：所述步骤5)中还包括，对锻造后的待焊接部位进行PT检验，对检测出的焊接部位坡口裂纹进行清理。7.根据权利要求1所述的一种炉管局部高温锻造焊接方法，其特征在于：所述步骤5)中还包括，对炉管内95-105mm处采用粘贴纸张的方式封堵，并进行局部充氩背衬保护。8.根据权利要求1所述的一种炉管局部高温锻造焊接方法，其特征在于：所述步骤5)中还包括，将待焊接的端头进行区域均分，并对均分后的端头采用对称的方式进行焊接；焊接息弧后对焊道进行敲击。2CN109290749A说明书1/4页一种炉管局部高温锻造焊接方法技术领域[0001]本发明涉及一种炉管局部高温锻造焊接方法，属于焊接技术领域。背景技术[0002]目前，高温合金材料在使用过程中一个最显著的特点是：随着温度的升高直至到达工作温度830℃-890℃并且长期使用，在这个温度区间材料中的碳化物从最初工作的10小时-1000小时即完成沿金属晶界的偏析，使用时间越长碳化物的析出从最初的小块向连贯性大块碳化物转变，正是由于碳化物的析出才是研究这种材料的最终目的，碳化物的析出使得材料在耐高温过程中更加稳定。[0003]随着材料的服役过程的增加，碳化物不断析出，材料的可焊性变得越来越差，主要是因为材料的金属晶界聚集了大量的碳化物，抗拉强度变得很差，只要材料在受到焊接收缩应力或其他拉应力的作用下极易沿晶界开裂，另外材料本身的热导性差造成了材料的膨胀系数大导热系数小的特性，更导致了材料的裂纹倾向。参见图1，新材料的可焊接性是非常良好的，只是炉管材料随着服役时间的增加，而炉管金属表面的析出物会逐步增加，其与新炉管焊接时靠近旧炉管的一侧就会出现在热影响区沿晶界开裂。[0004]参见图2，使用一段时间后的炉管表面的组织晶粒由于碳化物的析出变得异常粗大，导致抗拉强度等的机械性能下降，这就是新旧炉管焊接过程中遇到的开裂的主要原因。传统的焊接方法把切掉的炉管的端头用氩弧焊的电弧对坡口用100A-120A的电流、不加填充金属进行熔化后重新结晶，冷却至室温后再进行PT检验，检测的结果可以说明金属的可焊性，如果检