[发明专利]一种不锈钢复合板制压力容器壳体与插入式不锈钢接管的焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及到一种不锈钢复合板制压力容器壳体与插入式不锈钢接管的焊接方法。

背景技术

不锈钢复合板广泛应用于电建、石化、医药、轻工等行业的压力容器制造，电建、石化、医药、轻工、汽车等行业。不锈钢复合板的基层(碳钢、低合金钢等)与不锈钢接管的角接接头焊接，通常采用高铬镍焊材(如A302、A042、A062等)焊接。先在不锈钢复合板壳体基层2上开K型或单V形坡口，然后在不锈钢复层1上开单边V型坡口，坡口在厚度方向伸入碳钢基层2内2mm，以留作堆焊过渡隔离层用。焊接时先焊碳钢基层2与不锈钢接管3的角接接头焊缝5，采用高铬镍焊条(如A302、A062、A042，根据复合层的材料而定)焊接。基层焊接经检验合格后，用不锈钢焊条堆焊不锈钢过渡层和面层。随着壳体厚度的增加，坡口截面积增大，角接接头焊缝5需要熔敷金属量大增，为此，焊缝收缩应力增大，一般离坡口底部最小，两端部最大。而高铬镍焊条的熔敷金属伸长率仅为25％，塑性补偿有限，同时，角接接头焊缝5碳钢侧熔合区成分不均匀，缺陷较多，结合强度较低，在较大拉应力作用下，这个区域往往成为裂纹的发源地。而在厚度较大的情况下，角接接头焊缝5往往需要与壳体一起进行整体热处理，不但焊接裂纹无法避免，焊缝的耐蚀性能也有所下降。所以这种方法仅适用于板厚较薄的壳体与接管的焊接。

为解决裂纹问题，目前行业内普遍采用镍基焊条焊接此类接头(如图1所示)。对于较厚的壳体与接管的焊接，则通常采用熔敷金属伸长率为35％的镍基焊条焊接角接接头焊缝5。镍基焊条的塑性较好，有相当的塑性变形储藏能，可以有效的避免裂纹产生，但由于镍基焊条成分与碳钢或是不锈钢都相差较大，造成焊缝性能远低于母材，热处理后焊接接头使用性能不理想，不能彻底根除焊接裂纹的产生；此外，高价格的镍基焊条还增加了焊接成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种焊缝强度高、不易产生焊接裂纹的不锈钢复合板制压力容器壳体与插入式不锈钢接管的焊接方法。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：一种不锈钢复合板制压力容器壳体与插入式不锈钢接管的焊接方法，其步骤如下：

a)、在不锈钢复合板制压力容器壳体上开设不锈钢接管的管孔，将管孔壁加工成K型或单V型的一次坡口；

b)、在一次坡口上用高铬镍不锈钢焊条堆焊一定厚度的过渡隔离层，形成二次坡口；

c)、将堆焊后的不锈钢复合板制压力容器壳体进行消除应力热处理；

d)、根据复合板上的不锈钢复层的材质用同材质的不锈钢焊条焊接不锈钢接管与不锈钢复合板堆焊层间的角接接头。

所述的管孔的开孔直径较不锈钢接管外径尺寸大6-10mm，所述过渡隔离层的厚度为管孔与不锈钢接管之间的间隙值。

所述的热处理的温度为550±10℃。

本发明的有益效果是：由于在一次坡口上用高铬镍焊条堆焊一定厚度的过渡隔离层包裹住基层，然后用不锈钢焊条焊接角接接头，将基层成分过渡为不锈钢成分，焊缝形成了成分自然过渡，即塑性由小到大的过渡，避免了裂纹的发生，使用性能可靠。

此外，采用不锈钢焊条代替镍基焊条进行焊接角接接头，大大降低了焊接成本，同时不锈钢焊缝不需要进行热处理，保持了焊缝的耐腐蚀性能。

附图说明

图1是行业普遍采用的异种钢角接焊接接头的焊接方法示意图。

图2是本发明所述的一种焊接方法的示意图。

图3是本发明所述的一种焊接方法的示意图。

图1-3中：1、碳钢基层，2、不锈钢复层，3、不锈钢接管，4、过渡隔离层，5、角接接头焊缝。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明进一步的详细说明。

如图2所示，一种不锈钢复合板制压力容器壳体与插入式不锈钢接管的焊接方法，其步骤如下：

a)、在碳钢、不锈钢复合板制压力容器壳体上开设用于安装不锈钢接管的管孔，管孔的开孔直径较不锈钢接管3外径尺寸大6mm，在管孔的孔壁上开设K型的一次坡口；

b)、在一次坡口上用高铬镍焊条堆焊一厚度为6mm的过渡隔离层4，形成二次坡口；

c)、将堆焊后的不锈钢复合板制压力容器壳体按技术要求进行热处理以消除应力，热处理的温度为550℃；

d)、根据复合板上的不锈钢复层2的材质用同材质的不锈钢焊条焊接不锈钢接管3与不锈钢复合板间的角接接头。

如图3所示，一种不锈钢复合板制压力容器壳体与插入式不锈钢接管的焊接方法，其步骤如下：