一种厚壁异种钢接头坡口的设计和加工方法.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CN106239055A(43)申请公布日2016.12.21(21)申请号201610745066.2(22)申请日2016.08.29(71)申请人东方电气集团东方锅炉股份有限公司地址643001四川省自贡市自流井区五星街黄桷坪路150号(72)发明人银润邦罗永飞朱超兵蒲贵明曾平李占雷(74)专利代理机构成都泰合道知识产权代理有限公司51231代理人孙恩源(51)Int.Cl.B23P15/00(2006.01)B23K33/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图5页(54)发明名称一种厚壁异种钢接头坡口的设计和加工方法(57)摘要本发明公开了一种厚壁异种钢接头坡口的加工方法,包括以下步骤：将异种钢接头两侧工件的端面加工成坡口；对至少一侧的坡口进行堆焊，形成堆焊层（1）；对堆焊层（1）进行机加工。确定坡口的组装方式，即坡口采用不加衬垫的组装方式或采用加衬垫的组装方式，如坡口采用不加衬垫的组装方式：即在两工件的坡口根部分别堆焊一条钝边（2），并将两条钝边（2）的端面加工成坡口；如坡口采用加衬垫的组装方式：即在对接焊缝底部装焊垫板（3）。采用本方法加工而成的坡口，其堆焊层（1）的厚度被大大减小，从而使得坡口的制造成本大幅降低，堆焊层的加工量被大幅减少，加工周期也大幅缩短，坡口质量还能得到有效保证。CN106239055ACN106239055A权利要求书1/1页1.一种厚壁异种钢接头坡口的设计和加工方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：（1）将异种钢接头两侧工件的端面加工成坡口；（2）对至少一侧的坡口进行堆焊，形成堆焊层（1）；（3）对堆焊层（1）进行机加工。2.如权利要求1所述的一种厚壁异种钢接头坡口的设计和加工方法，其特征在于:还包括以下步骤：（4）确定坡口的组装方式，即坡口采用不加衬垫的组装方式或采用加衬垫的组装方式，如坡口采用不加衬垫的组装方式：即在两工件的坡口根部分别堆焊一条钝边（2），并将两条钝边（2）的端面加工成坡口；如坡口采用加衬垫的组装方式：即在对接焊缝底部装焊垫板（3）。3.如权利要求1所述的一种厚壁异种钢接头坡口的设计和加工方法，其特征在于：所述步骤（1）中的坡口为V形坡口，且单侧坡口角度β在3-8°之间。4.如权利要求1所述的一种厚壁异种钢接头坡口的设计和加工方法，其特征在于:所述步骤（2）中，堆焊方式采用带极堆焊或丝极堆焊方式，堆焊前，将堆焊位置的坡口面调整至平焊位置；堆焊层（1）的厚度不低于最终堆焊层厚度并预留加工余量，堆焊层（1）的宽度不小于坡口面的宽度并预留加工余量。5.如权利要求1所述的一种厚壁异种钢接头坡口的设计和加工方法，其特征在于:所述步骤（3）中，加工后的堆焊层表面与原坡口面相平行或基本平行，加工后的堆焊层（1）厚度不低于最终堆焊层厚度，最终堆焊层厚度范围为6-12mm，加工后的堆焊层宽度不小于坡口面的宽度。6.如权利要求2所述的一种厚壁异种钢接头坡口的设计和加工方法，其特征在于:所述步骤（4）中，钝边（2）采用堆焊方式制造而成，钝边（2）的长度L为6-12mm，钝边（2）的坡口角度α在15-50°之间，组装坡口时，使两钝边（2）的坡口的根部之间间隔0-4mm的距离。7.如权利要求2所述的一种厚壁异种钢接头坡口的设计和加工方法，其特征在于:所述步骤（4）中，在对接焊缝的底部装焊有垫板（3），组装坡口时，使两工件的坡口的根部之间间隔12-24mm的距离,垫板（3）的宽度大于坡口根部的间隔距离，垫板（3）须装点在堆焊层上，装点焊缝不得超出堆焊层。2CN106239055A说明书1/4页一种厚壁异种钢接头坡口的设计和加工方法技术领域[0001]本发明涉及一种接头坡口的设计和加工方法，尤其是一种厚壁异种钢接头坡口的设计和加工方法。背景技术[0002]锅炉和压力容器中，存在有大量的异种钢接头，特别是一些厚度大于30mm的异种钢接头，由于其两侧工件的材质相差较大，导致二者的热处理温度相差也较大，当把这种异种钢接头两侧的工件直接焊接起来后，将无法对异种钢接头进行热处理；为了解决这个问题，通常采取的方法是：先在接头两侧的坡口面上堆焊一层较厚的镍基或奥氏体不锈钢材料，然后将接头两侧的工件分别按各自的热处理温度进行热处理，最后再将带有堆焊层的坡口对接起来即可，从而解决了异种钢接头两侧的工件具有较大的热处理温度差而无法进行热处理的问题。目前，厚壁大于30mm的对接接头的坡口形式为U形坡口或双V形坡口,如图1、图2所示，其加工方法为：先在异种钢接头两侧工件的端面上堆焊一层厚度大于30mm的堆焊层，然后再将堆焊层加工成U形坡口或双V形坡口，最后再把坡口之间的对接焊缝焊接起来即可。[0003]虽然采用上述方法可以解决异种钢无法热