一種用于高爐爐頂法蘭的焊接方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種用于高爐爐頂法蘭的焊接方法，主要包括以下步驟：檢查驗(yàn)收；測(cè)量放線；坡口加工；吊裝就位；找平找正；分度劃線:以兩條及以上的直徑將爐頂法蘭均勻分度并劃線，將爐頂法蘭上設(shè)置筋板的節(jié)圓等分成多條小圓?。粚t頂法蘭與爐頂鋼圈相交的節(jié)圓等分成多條小圓弧，將爐頂法蘭與爐頂鋼圈相交的節(jié)圓圓面等分成多個(gè)全等的小扇面；筋板焊接：在筋板的兩側(cè)由里端開始向另一端采用對(duì)稱焊的方法固定焊接，焊接的速度相同；法蘭焊接：包括以下工步：打底焊：采用對(duì)稱焊的方法，通過手工電弧焊的方式，從分中分段好的對(duì)稱段的坡口的兩側(cè)同時(shí)開始同方向?qū)ΨQ焊接；分層連續(xù)堆焊：根據(jù)爐頂鋼圈及爐頂法蘭的厚度來確定焊接的層數(shù)，采用對(duì)稱焊的方法，從分中分段好的對(duì)稱段坡口的兩側(cè)同時(shí)開始同方向連續(xù)堆焊。
【專利說明】一種用于高爐爐頂法蘭的焊接方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明公開一種用于高爐爐頂法蘭的焊接方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 爐頂法蘭是爐頂裝料設(shè)備安裝的一個(gè)最重要的基準(zhǔn)面。在安裝高爐爐頂法蘭過程 中，最難控制的就是焊接變形，因?yàn)楹附討?yīng)力造成的變形影響到爐頂法蘭上表面水平度，容 易造成法蘭上表面水平度超標(biāo)，給后續(xù)施工（如安裝爐頂裝料設(shè)備）帶來較大困難，故對(duì)焊 接質(zhì)量要求高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種用于高爐爐頂法蘭的焊接方法。
[0004] 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0005] -種用于高爐爐頂法蘭的焊接方法，主要包括以下步驟：
[0006] 檢查驗(yàn)收：對(duì)爐頂法蘭外觀檢查，查看爐頂法蘭是否有裂紋、變形等缺陷；
[0007] 測(cè)量放線：根據(jù)爐體的橫縱向中心基準(zhǔn)點(diǎn)和標(biāo)高基準(zhǔn)點(diǎn)將爐頂法蘭的中心線和標(biāo) 高基準(zhǔn)點(diǎn)投放在方便安裝使用的位置，采用精密水準(zhǔn)儀和經(jīng)緯儀進(jìn)行投放工作；
[0008] 坡口加工：包括爐頂坡口加工和筋板坡口加工，打磨坡口的角度和形式為，先采用 火焰切割的方法粗打坡口，然后采用磨光機(jī)精打磨坡口，以使坡口的表面光整、無(wú)毛刺、且 必須保證能焊透；
[0009] 吊裝就位：采用塔吊吊裝爐頂法蘭就位；
[0010] 找平找正：爐頂法蘭就位后，通過預(yù)先準(zhǔn)備好的墊片初次調(diào)平時(shí)，可采用在法蘭頂 面測(cè)量四個(gè)點(diǎn)的標(biāo)高，進(jìn)行調(diào)整；調(diào)整時(shí)需注意焊縫角度和焊縫寬度，使法蘭的標(biāo)高和水平 度既符合規(guī)范的要求，又符合焊接工藝的要求；
[0011] 分度劃線：以兩條及以上的直徑將爐頂法蘭均勻分度并劃線，將爐頂法蘭上設(shè)置 筋板的節(jié)圓等分成多條小圓??；將爐頂法蘭與爐頂鋼圈相交的節(jié)圓等分成多條小圓弧，將 爐頂法蘭與爐頂鋼圈相交的節(jié)圓圓面等分成多個(gè)全等的小扇面；
[0012] 筋板焊接：在筋板的兩側(cè)由里端開始向另一端采用對(duì)稱焊的方法固定焊接，焊接 的速度相同；
[0013] 法蘭焊接：包括以下工步：
[0014] 打底焊：采用對(duì)稱焊的方法，通過手工電弧焊的方式，從分中分段好的對(duì)稱段的坡 口的兩側(cè)同時(shí)開始同方向?qū)ΨQ焊接；
[0015] 分層連續(xù)堆焊：根據(jù)爐頂鋼圈及爐頂法蘭的厚度來確定焊接的層數(shù)，采用對(duì)稱焊 的方法，從分中分段好的對(duì)稱段坡口的兩側(cè)同時(shí)開始同方向連續(xù)堆焊。
[0016] 作為隊(duì)本發(fā)明改進(jìn)的技術(shù)方案，所述分度劃線是：
[0017] 在筋板焊接步驟中：根據(jù)需要，以2X2(Iri)條直徑將爐頂法蘭上設(shè)置筋板的節(jié)圓 4X2"等分（n為正整數(shù)），并劃線；劃線時(shí)應(yīng)劃出設(shè)置筋板的節(jié)圓以及分度節(jié)圓的直徑， 將節(jié)圓等分成4X2(Iri)條小圓弧，節(jié)圓與直徑有4X2(Iri)個(gè)交點(diǎn)。
[0018] 在法蘭焊接步驟中：根據(jù)需要，以2X2(rf條直徑將爐頂法蘭與爐頂鋼圈相交的 節(jié)圓4X2(nri)等分（m為正整數(shù)），并劃線；劃線時(shí)應(yīng)劃出爐頂法蘭與爐頂鋼圈相交的節(jié)圓 以及分度節(jié)圓的直徑，將節(jié)圓等分成4X2(rf條小圓弧，將節(jié)圓面等分為4X2(rf個(gè)小扇 面；設(shè)定順時(shí)針方向?yàn)檎较颉?br> [0019] 作為本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述筋板焊接還依次包括以下步驟：
[0020] 設(shè)置筋板：一片筋板沿直徑方向設(shè)置在直徑與節(jié)圓的一個(gè)交點(diǎn)處；
[0021] 點(diǎn)焊定位：通過手工電弧焊的方式，點(diǎn)焊以筋板將爐頂法蘭與爐頂鋼圈定位；
[0022] 焊接固定：每次選取位于節(jié)圓上圓心角a(〇° <a< 180° )互為對(duì)頂角的兩條 最長(zhǎng)連續(xù)圓弧的中點(diǎn)處的筋板為一對(duì)同時(shí)焊接對(duì)象進(jìn)行焊接，焊接的速度相同。
[0023] 作為對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，將每對(duì)筋板點(diǎn)焊固定后進(jìn)行復(fù)測(cè)，如果水 平度超出規(guī)范范圍，必須重新調(diào)整；將每塊筋板都點(diǎn)焊固定后再次復(fù)測(cè)水平度，直至調(diào)整合 格。
[0024] 作為對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，連續(xù)圓弧是兩端間未進(jìn)行焊接固定操作的 圓弧。
[0025] 作為對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述法蘭焊接還依次包括以下步驟：
[0026] 打底焊：小圓弧弧長(zhǎng)為分段焊接的段長(zhǎng)；每次選取扇面圓心角@(0° < 3彡180° -180°A4X2(nrl)))互為對(duì)頂角的兩個(gè)最大連續(xù)扇面的弧中段為一對(duì)同時(shí) 焊接對(duì)象進(jìn)行分中分段退焊焊接；焊接的方向?yàn)檎较?；焊接的速度相同；切?shí)焊透；
[0027] 分層連續(xù)堆焊：根據(jù)爐頂壁的厚度來確定焊接的層數(shù)，采用分中分段退焊的方法 連續(xù)堆焊；焊接的方向?yàn)檎较?；焊接的速度相同；切?shí)焊透。
[0028] 作為對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，連續(xù)扇面是由至少一個(gè)小扇面組成的扇 面，扇面的弧所對(duì)應(yīng)的焊縫未進(jìn)行本層焊接；
[0029] 作為對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，每焊接完一對(duì)焊縫均應(yīng)復(fù)測(cè)一下法蘭的水 平度，如有超差，可采用反變形法減少變形量，從而控制爐頂法蘭的焊接變形，以保證爐頂 法蘭的水平度。
[0030] 作為對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，反變形法主要是：每焊接完一對(duì)焊縫后，如 對(duì)應(yīng)焊縫的兩段不平，且超過規(guī)范允許的范圍，則需在第二遍焊接時(shí)采用先焊接對(duì)稱兩段 中的水平度高的一段，通過焊接應(yīng)力的收縮可適當(dāng)降低標(biāo)高，達(dá)到縮小對(duì)稱兩段的法蘭水 平差距。
[0031] 作為對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，在對(duì)稱焊接時(shí)，焊接層數(shù)根據(jù)焊條和焊件 厚板來確定，打底時(shí)采用03. 2mm的電焊條，中間層采用〇4mm和〇5mm的電焊條，蓋面層 采用〇 5mm的電焊條；電焊條的材質(zhì)根據(jù)爐壁材質(zhì)確定。
[0032] 作為對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，采用直流電接機(jī)，焊接參數(shù)為：電流： 110 ?160A，電壓 30 ?50V。
[0033] 本發(fā)明的有益效果是：
[0034] 本發(fā)明對(duì)于爐頂法蘭上相應(yīng)的節(jié)圓圓周及節(jié)圓圓面進(jìn)行合理分度，采用對(duì)稱焊及 分中分段退焊的方法，在兩側(cè)坡口同步進(jìn)行對(duì)稱焊接，能夠有效減少焊接變形；當(dāng)焊接變形 不可避免出現(xiàn)至超出技術(shù)要求時(shí)，提供有效的校正方案。總之本發(fā)明能夠有效減少焊接變 形，焊接質(zhì)量好，保證爐頂法蘭的水平度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0035] 圖1是爐頂法蘭與爐頂鋼圈接頭處坡口示意圖
[0036] 圖2是筋板設(shè)置及筋板分組示意圖
[0037] 圖3是法蘭焊接、焊縫分組及焊接方向示意圖

【具體實(shí)施方式】
[0038] 下面結(jié)合附圖，以3200m3高爐工程上安裝爐頂法蘭為具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具 體實(shí)施方式作進(jìn)一步說明。
[0039] 參見圖1、圖2、圖3所示，該爐頂法蘭上表面標(biāo)高▽+46.lm，爐頂法蘭焊縫處（爐 頂法蘭與爐頂鋼圈相交的節(jié)圓）直徑$3100_，焊縫處標(biāo)高▽+45.6m。其安裝要求如下：
[0040]

【權(quán)利要求】
1. 一種用于高爐爐頂法蘭的焊接方法，其特征是，主要包括以下步驟： 檢查驗(yàn)收：對(duì)爐頂法蘭外觀檢查，查看爐頂法蘭是否有裂紋、變形等缺陷； 測(cè)量放線：根據(jù)爐體的橫縱向中心基準(zhǔn)點(diǎn)和標(biāo)高基準(zhǔn)點(diǎn)將爐頂法蘭的中心線和標(biāo)高基 準(zhǔn)點(diǎn)投放在方便安裝使用的位置，采用精密水準(zhǔn)儀和經(jīng)緯儀進(jìn)行投放工作； 坡口加工：包括爐頂坡口加工和筋板坡口加工，打磨坡口的角度和形式為，先采用火焰 切割的方法粗打坡口，然后采用磨光機(jī)精打磨坡口，以使坡口的表面光整、無(wú)毛刺、且必須 保證能焊透； 吊裝就位：采用塔吊吊裝爐頂法蘭就位； 找平找正：爐頂法蘭就位后，通過預(yù)先準(zhǔn)備好的墊片初次調(diào)平時(shí)，可采用在法蘭頂面測(cè) 量四個(gè)點(diǎn)的標(biāo)高，進(jìn)行調(diào)整；調(diào)整時(shí)需注意焊縫角度和焊縫寬度，使法蘭的標(biāo)高和水平度既 符合規(guī)范的要求，又符合焊接工藝的要求； 分度劃線：以兩條及以上的直徑將爐頂法蘭均勻分度并劃線，將爐頂法蘭上設(shè)置筋板 的節(jié)圓等分成多條小圓??；將爐頂法蘭與爐頂鋼圈相交的節(jié)圓等分成多條小圓弧，將爐頂 法蘭與爐頂鋼圈相交的節(jié)圓圓面等分成多個(gè)全等的小扇面； 筋板焊接：在筋板的兩側(cè)由里端開始向另一端采用對(duì)稱焊的方法固定焊接，焊接的速 度相同； 法蘭焊接：包括以下工步： 打底焊：采用對(duì)稱焊的方法，通過手工電弧焊的方式，從分中分段好的對(duì)稱段的坡口的 兩側(cè)同時(shí)開始同方向?qū)ΨQ焊接； 分層連續(xù)堆焊：根據(jù)爐頂鋼圈及爐頂法蘭的厚度來確定焊接的層數(shù)，采用對(duì)稱焊的方 法，從分中分段好的對(duì)稱段坡口的兩側(cè)同時(shí)開始同方向連續(xù)堆焊。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高爐爐頂法蘭的焊接方法，其特征是，所述分度劃線是： 在筋板焊接步驟中：根據(jù)需要，以2X2(Iri)條直徑將爐頂法蘭上設(shè)置筋板的節(jié)圓 4X2"等分（n為正整數(shù)），并劃線；劃線時(shí)應(yīng)劃出設(shè)置筋板的節(jié)圓以及分度節(jié)圓的直徑， 將節(jié)圓等分成4X2(Iri)條小圓弧，節(jié)圓與直徑有4X2(Iri)個(gè)交點(diǎn)； 在法蘭焊接步驟中：根據(jù)需要，以2X2(nri)條直徑將爐頂法蘭與爐頂鋼圈相交的節(jié)圓 4X2(nri)等分（m為正整數(shù)），并劃線；劃線時(shí)應(yīng)劃出爐頂法蘭與爐頂鋼圈相交的節(jié)圓以及 分度節(jié)圓的直徑，將節(jié)圓等分成4X2(lrt)條小圓弧，將節(jié)圓面等分為4X2(lrt)個(gè)小扇面；設(shè) 定順時(shí)針方向?yàn)檎较颉?br> 3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于高爐爐頂法蘭的焊接方法，其特征是，所述筋板焊接還 依次包括以下步驟： 設(shè)置筋板：一片筋板沿直徑方向設(shè)置在直徑與節(jié)圓的一個(gè)交點(diǎn)處； 點(diǎn)焊定位：通過手工電弧焊的方式，點(diǎn)焊以筋板將爐頂法蘭與爐頂鋼圈定位； 焊接固定：每次選取位于節(jié)圓上圓心角ct (〇° < ct < 180° )互為對(duì)頂角的兩條最長(zhǎng) 連續(xù)圓弧的中點(diǎn)處的筋板為一對(duì)同時(shí)焊接對(duì)象進(jìn)行焊接，焊接的速度相同。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于高爐爐頂法蘭的焊接方法，其特征是，將每對(duì)筋板焊接 固定后進(jìn)行復(fù)測(cè)，如果水平度超出規(guī)范范圍，必須重新調(diào)整；將每塊筋板都焊接固定后再次 復(fù)測(cè)水平度，直至調(diào)整合格。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于高爐爐頂法蘭的焊接方法，其特征是，連續(xù)圓弧是兩端 間未進(jìn)行焊接固定操作的圓弧。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于高爐爐頂法蘭的焊接方法，其特征是，所述法蘭焊接還 依次包括以下步驟： 打底焊：小圓弧弧長(zhǎng)為分段焊接的段長(zhǎng)；每次選取扇面圓心角0 (〇 ° < 3彡180° -180° A4X2(nrl)))互為對(duì)頂角的兩個(gè)最大連續(xù)扇面的弧中段為一對(duì)同時(shí) 焊接對(duì)象進(jìn)行分中分段退焊焊接；焊接的方向?yàn)檎较颍缓附拥乃俣认嗤?；切?shí)焊透； 分層連續(xù)堆焊：根據(jù)爐頂壁的厚度來確定焊接的層數(shù)，采用分中分段退焊的方法連續(xù) 堆焊；焊接的方向?yàn)檎较?；焊接的速度相同；切?shí)焊透。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于高爐爐頂法蘭的焊接方法，其特征是，連續(xù)扇面是由至 少一個(gè)小扇面組成的扇面，扇面的弧所對(duì)應(yīng)的焊縫未進(jìn)行本層焊接。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于高爐爐頂法蘭的焊接方法，其特征是，每焊接完一對(duì)焊 縫均應(yīng)復(fù)測(cè)一下法蘭的水平度，如有超差，可采用反變形法減少變形量，從而控制爐頂法蘭 的焊接變形，以保證爐頂法蘭的水平度。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于高爐爐頂法蘭的焊接方法，其特征是，反變形法主要是： 每焊接完一對(duì)焊縫后，如對(duì)應(yīng)焊縫的兩段不平，且超過規(guī)范允許的范圍，則需在第二遍焊接 時(shí)采用先焊接對(duì)稱兩段中的水平度高的一段，通過焊接應(yīng)力的收縮可適當(dāng)降低標(biāo)高，達(dá)到 縮小對(duì)稱兩段的法蘭水平差距。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一頂所述的用于高爐爐頂法蘭的焊接方法，其特征是，在 對(duì)稱焊接時(shí)，焊接層數(shù)根據(jù)焊條和焊件厚度來確定，打底時(shí)采用〇3. 2mm的電焊條，中間層 采用〇 4mm和〇 5mm的電焊條，蓋面層采用〇 5mm的電焊條；電焊條的材質(zhì)根據(jù)爐壁材質(zhì)確 定。
【文檔編號(hào)】B23K31/02GK104439740SQ201410639461
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月12日
【發(fā)明者】唐定方 申請(qǐng)人:中國(guó)十九冶集團(tuán)有限公司南京分公司