本發(fā)明涉及壓力容器制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種碳鋼質(zhì)壓力容器的二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊接方法。

背景技術(shù)：

隨著工程焊接技術(shù)的迅速發(fā)展，現(xiàn)代壓力容器也已發(fā)展成典型的全焊結(jié)構(gòu)。壓力容器的焊接成為壓力容器制造過(guò)程中最重要最關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，焊接質(zhì)量直接影響壓力容器的質(zhì)量。因壓力容器焊接時(shí)易淬硬，這些硬化組織很敏感，因此，在剛性較大或拘束應(yīng)力高的情況下，若焊接工藝不當(dāng)，很容易產(chǎn)生冷裂紋，現(xiàn)有的壓力容器焊接采用焊條電弧焊，焊縫成型不美觀且制造成本高，效率低，污染環(huán)境，急需改進(jìn)。

所述二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊由于焊絲自動(dòng)送進(jìn)，焊接時(shí)焊接電流密度大，焊絲的熔化效率高，所以熔敷速度高，焊接生產(chǎn)率比手弧焊高2～3倍，且焊接后抗銹能力強(qiáng)。所述二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊對(duì)焊件上的鐵銹、油污及水分等，不像其他焊接方法那樣敏感，具有較好的抗氣孔能力。因此急需一種能將所述二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊運(yùn)用到壓力容器上的焊接方法，以提高壓力容器的焊接效率和焊接質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種碳鋼質(zhì)壓力容器的二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊接方法，該焊接方法通過(guò)對(duì)焊縫進(jìn)行分層焊接并對(duì)每層采用不同的焊接工藝參數(shù)，使得焊接后的焊縫抗壓能力強(qiáng)，同時(shí)焊接效率高，解決了現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)壓力容器采用手工電弧焊而存在的焊接效率低、焊接質(zhì)量不可靠的技術(shù)問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種碳鋼質(zhì)壓力容器的二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊接方法，包括依次進(jìn)行的以下步驟：

步驟一：將待焊接碳鋼質(zhì)壓力容器的筒節(jié)對(duì)接區(qū)域加工形成V型坡口，坡口角度為單邊30°，所述坡口的深度為母材厚度的2/3，鈍邊1～2mm；

步驟二：將筒節(jié)進(jìn)行組對(duì)裝配，使得裝配間隙為1～2mm，并將待焊區(qū)域及兩側(cè)20mm范圍內(nèi)打磨至金屬本色；

步驟三：用φ1.2mm碳鋼藥芯焊絲從V型坡口小端底部焊接打底層，所述打底層的焊接位置為兩母料坡口最底部，所述打底層焊接的焊料厚度為坡口深度的1/5，所述打底層的焊接電流為180-200A，電壓為26-28v，焊接速度為40-45cm/min，所述二氧化碳?xì)怏w流量為10-15L/min，且所述二氧化碳?xì)怏w純度≥99.7％；

步驟四：用φ1.2mm碳鋼藥芯焊絲在所述打底層上方的V型坡口處焊接填充層，所述填充層的焊接厚度為V型坡口深度的2/5，所述填充層的焊接電流220-250A，焊接電壓32-34v，焊接速度35-40cm/min，所述二氧化碳?xì)怏w流量為10-15L/min，且所述二氧化碳?xì)怏w純度≥99.6％；

步驟五：用φ1.2mm碳鋼藥芯焊絲在所述填充層上焊接蓋面層，所述蓋面層的焊接厚度為V型坡口深度的3/5，所述蓋面層的焊接電流200-240A，焊接電壓32-36v，焊接速度28-32cm/min，所述二氧化碳?xì)怏w流量為10-15L/min，且所述二氧化碳?xì)怏w純度≥99.5％；

步驟六：用φ1.2mm碳鋼藥芯焊絲從所述打底層的另一面焊接背面填充層，所述背面填充層的焊接厚度為所述間隙長(zhǎng)度的1/2，所述背面填充層的焊接電流210-240A，焊接電壓32-36v，焊接速度35-40cm/min，所述二氧化碳?xì)怏w流量為10-15L/min，且所述二氧化碳?xì)怏w純度≥99.6％；

步驟七：用φ1.2mm碳鋼藥芯焊絲在所述背面填充層上焊接背面蓋面層，所述背面蓋面層的焊接厚度為所述間隙長(zhǎng)度的3/5，所述背面蓋面層的焊接電流200-230A，焊接電壓32-34v，焊接速度28-32cm/min，所述二氧化碳?xì)怏w流量為10-15L/min，且所述二氧化碳?xì)怏w純度≥99.6％與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明通過(guò)對(duì)焊縫分層焊接，并針對(duì)不同的焊層確定合適的焊接材料和焊接工藝參數(shù)對(duì)壓力容器進(jìn)行焊接，本發(fā)明中的焊接層次和焊接工藝參數(shù)保證了焊接工藝的科學(xué)性，使得焊縫成型美觀，熔敷速度快，生產(chǎn)效率高，很大程度降低勞動(dòng)強(qiáng)度、減少環(huán)境污染，有利于節(jié)能減排環(huán)境保護(hù)。

本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將部分通過(guò)下面的說(shuō)明體現(xiàn)，部分還將通過(guò)對(duì)本發(fā)明的研究和實(shí)踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明中母材坡口與組對(duì)示意圖。

圖2是采用本發(fā)明中的焊接方法焊接后的焊縫結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與作用更加清楚及易于了解，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述：

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施例，請(qǐng)參閱附圖1與圖2：

一種碳鋼質(zhì)壓力容器的二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊接方法，包括依次進(jìn)行的以下步驟：

步驟一：將待焊接碳鋼質(zhì)壓力容器的筒節(jié)1和2的對(duì)接區(qū)域加工形成V型坡口，坡口角度為單邊30°，所述坡口的深度為母材厚度的2/3，鈍邊1～2mm；

步驟二：將筒節(jié)進(jìn)行組對(duì)裝配，使得裝配間隙為1～2mm，并將待焊區(qū)域及兩側(cè)20mm范圍內(nèi)打磨至金屬本色，組對(duì)效果如圖1；

步驟三：用φ1.2mm碳鋼藥芯焊絲從V型坡口的小端底部焊接打底層3，所述打底層3的焊接位置為兩母料V型坡口最底部，所述打底層3的焊料厚度為坡口深度的1/5，所述打底層3的焊接電流為180-200A，電壓為26-28v，焊接速度為40-45cm/min，所述二氧化碳?xì)怏w流量為10-15L/min，且所述二氧化碳?xì)怏w純度≥99.7％；

步驟四：用φ1.2mm碳鋼藥芯焊絲在所述打底層3上方的V型坡口焊接填充層4，所述填充層4的焊接厚度為V型坡口深度的2/5，所述填充層4的焊接電流220-250A，焊接電壓32-34v，焊接速度35-40cm/min，所述二氧化碳?xì)怏w流量為10-15L/min，且所述二氧化碳?xì)怏w純度≥99.6％；

步驟五：用φ1.2mm碳鋼藥芯焊絲在所述填充層4上焊接蓋面層5，所述蓋面層5的焊接厚度為V型坡口深度的3/5，所述蓋面層5的焊接電流200-240A，焊接電壓32-36v，焊接速度28-32cm/min，所述二氧化碳?xì)怏w流量為10-15L/min，且所述二氧化碳?xì)怏w純度≥99.5％；

步驟六：用φ1.2mm碳鋼藥芯焊絲從所述打底層3的另一面焊接背面填充層6，所述背面填充層6的焊接厚度為所述間隙長(zhǎng)度的1/2，所述背面填充層6的焊接電流210-240A，焊接電壓32-36v，焊接速度35-40cm/min，所述二氧化碳?xì)怏w流量為10-15L/min，且所述二氧化碳?xì)怏w純度≥99.6％；

步驟七：用φ1.2mm碳鋼藥芯焊絲在所述背面填充層6上焊接背面蓋面層7，所述背面蓋面層7的焊接厚度為所述間隙長(zhǎng)度的3/5，所述背面蓋面層7的焊接電流200-230A，焊接電壓32-34v，焊接速度28-32cm/min，所述二氧化碳?xì)怏w流量為10-15L/min，且所述二氧化碳?xì)怏w純度≥99.6％。

上述焊接例中，母料選用Q345R，母料厚度選用12mm，選用NB500半自動(dòng)逆變氣體保護(hù)焊機(jī)，對(duì)不同焊接層按照下表的焊接工藝參數(shù)進(jìn)行分層焊接。

表1焊接工藝參數(shù)

焊接完成后，按JB/T4730-2005《承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)》檢測(cè)方法對(duì)焊件進(jìn)行檢驗(yàn)，按NB/T47014-2011《承壓設(shè)備焊接工藝評(píng)定》進(jìn)行焊接接頭力學(xué)性能檢驗(yàn)。具體檢驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。

表2焊接接頭力學(xué)性能檢驗(yàn)數(shù)據(jù)表

上述實(shí)施例焊接后的壓力容器壁：(1)焊接接頭機(jī)械性能均高于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的下限值，焊縫的使用性能良好，保證了產(chǎn)品焊接質(zhì)量。(2)焊絲較細(xì)、電流密度大，熱量集中，穿透力強(qiáng)，可以很大程度上提高焊接速度及生產(chǎn)效率。(3)焊接熱影響區(qū)較窄，降低了焊接應(yīng)力與變形，尤其適用于焊接變形要求嚴(yán)格的焊件。(4)焊縫表面的紋路細(xì)密，成形美觀，飛濺小，壓力容器焊縫外觀質(zhì)量得到提高。

最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。