[发明专利]真空容器的环缝焊接工艺

说明书

技术领域

本发明涉及真空容器的焊接领域，尤其涉及一种真空容器的环缝焊接工艺。

背景技术

真空容器指的是在真空环境下工作的压力容器，真空容器的焊接是保证其 致密性和强度的关键，是保证真空容器安全使用和作业的重要条件，焊接存在 缺陷，就有可能造成渗漏、泄漏，甚至引起容器爆炸，造成人员伤亡和国家财 产的重大损失，压力容器焊接缺陷种类很多，按其位置不同，可分为外部缺陷 和内部缺陷，常见缺陷有气孔、夹渣、焊接裂纹、未焊透、未熔合、咬边、焊 瘤、弧坑等。

目前在进行大型真空容器的环缝焊接时，经常会出现内凹现象，内凹现象 出现的原因主要有：焊接时熔池过大，温度高，表面张力减小，铁水下坠；焊 接速度慢，焊接角度不合适。如何在焊接过程中控制焊接变形以及产生的内凹 现象成为了一个急需解决的难题。

发明内容

本发明的目的在于解决传统的大型真空容器环缝焊接时易出现焊接变形和 产生内凹现象的问题，提供一种真空容器的环缝焊接工艺，其可以有效的控制 焊接变形，焊接后不会产生内凹现象，具有方法简单和易于实现的优点。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种真空容器的环缝焊接工艺，包括如下步骤：坡口加工、组装和焊接；

坡口加工：筒体母材选用厚度为14mm的0Cr18Ni9奥氏体不锈钢材料，并 采用X型坡口，内侧坡口加工10mm，单边角度32.5°，外侧坡口加工4mm，单 边角度35°，且不留钝边；

组装：组装预留间隙2.0～2.5mm，用钨极氩弧焊定位，定位焊长度为10～ 15mm，间隔为200mm，然后在筒体内焊接用于调整筒体圆整度的“米字撑”；

焊接：首先采用氩弧焊双枪对焊法对筒体内部进行打底，然后采用手工电 弧焊对筒体内部焊道填充两层，再采用埋弧焊对外部焊道进行盖面，最后采用 手工电弧焊对内焊道进行盖面。

所述焊接步骤中，氩弧焊双枪对焊法对筒体内部进行打底采用的焊丝直径 为φ2.5mm，焊机型号为ZXT-400STG，直流正接，焊接电流为130～140A，电压 为12～16V，氩气流量为8～12L/min。

所述焊接步骤中，手工电弧焊对筒体内部焊道进行填充采用的焊机型号为 ZXT-400STG，直流反接，焊材牌号为A102，且需要将A102焊条进行250～350 ℃烘干，保温2小时放入保温筒内待用，焊接时电流为140～150A，电压为22～ 26V，焊接速度为150～170mm/min。

所述焊接步骤中，埋弧焊对外部焊道进行盖面采用埋弧焊机型号为 MZ-1000，直流反接，焊丝直径为φ3.2mm，焊接电流为420～450A，电压为30～ 33V，焊接速度400～450mm/min，焊接过程中从筒体内部用水管对焊道冲水， 实现对焊缝处的冷却，以限制焊件的受热面积，减小塑性变形区，从而控制焊 接变形。

本发明的有益效果为：通过采用X型坡口，使得后续焊接时可以采用氩弧 焊双枪对焊法进行内部打底，保证焊缝绝对焊透，免去背面再清根打磨的工序， 同时也避免了焊缝处产生局部高温的现象；通过在筒体内焊接“米字撑”，避免 了因为筒体直径大，筒体圆整度不高，焊接时在滚轮架上转动时出现的转速不 均匀、上下起伏跳动的现象，此现象会对焊缝表面成形造成很大影响；通过采 用如下的焊接顺序，即先从内部打底并填充两层，再焊外部的盖面层，最后焊 接内部盖面层，有效的控制了焊接引起的变形。对比现有技术，该焊接工艺可 以有效的控制焊接变形，焊接后不会产生内凹现象，具有方法简单和易于实现 的优点。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明所述的坡口的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示实施例中，本发明所述的真空容器的环缝焊接工艺，包括坡口 加工、组装和焊接三个步骤。

在坡口加工过程中，简体母材选用厚度为14mm的0Cr18Ni9奥氏体不锈钢 材料，并采用X型坡口，内侧坡口加工10mm，单边角度α为32.5°，外侧坡口 加工4mm，单边角度β为35°，且不留钝边。