本發(fā)明屬于焊接技術(shù)領(lǐng)域，涉及產(chǎn)品組對時采用拉筋板固定的產(chǎn)品，可用于鍋爐以及壓力容器等產(chǎn)品的組對。

背景技術(shù)：

隨著電站輔機(jī)參數(shù)的提高，筒節(jié)材質(zhì)在不斷提高，目前的0號高加和二次再熱蒸汽冷卻器等產(chǎn)品中，過熱段筒節(jié)用到了9Cr1MoV、2.25Cr1MoV等高等級材質(zhì)，為了解決過熱段筒節(jié)與管板對接后無法熱處理的難題，目前主要采用的手段是分別在過熱段筒節(jié)和管板側(cè)堆焊奧氏體材質(zhì)，分別熱處理后再進(jìn)行對接，對接之后不再熱處理。

管板與筒節(jié)對接時，目前主要采用機(jī)動埋弧焊方法，該方法是將過熱段筒節(jié)和管板分別放置在滾輪架4的兩個滾輪上，由滾輪驅(qū)動工件轉(zhuǎn)動完成焊接，由于兩工件分別位于兩個滾輪上，打底焊接時，很難保證兩工件完全同步轉(zhuǎn)動，在這種情況下由于打底焊縫很薄，會被拉裂。因此，為了保證打底焊接時兩工件能同步轉(zhuǎn)動，目前普遍會采用裝焊拉筋板的方式先將兩個工件（工件A 1、工件B 2）連接為一體（如圖1所示），之后工件再在滾輪架4上同步轉(zhuǎn)動完成手工焊打底焊接，打底至一定厚度（一般為10-20mm）具有足夠連接強(qiáng)度后，再拆除拉筋板采用機(jī)動埋弧焊焊接完成整個焊縫。

但是目前，采用焊接拉筋板連接兩工件的方式常會引起以下問題：（1）由于管板和筒節(jié)具有較大的冷裂紋敏感性，因此焊接拉筋板時必須要先預(yù)熱，否則很容易出現(xiàn)裂紋，由于拉筋板是間隔一定距離焊接一塊，預(yù)熱一般都是對焊接區(qū)域局部預(yù)熱，但由于工件太大，預(yù)熱時散熱快，局部預(yù)熱往往不能保證預(yù)熱溫度到位，這樣將很容易出現(xiàn)裂紋，若整體預(yù)熱則周期長、成本高；（2）由于筒節(jié)和管板在組裝對接焊縫前已經(jīng)完成了熱處理，后續(xù)不再進(jìn)行熱處理，而拉筋板若直接與筒節(jié)和管板焊接，按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定需要進(jìn)行熱處理，且拉筋板去除后工件表面一般都會局部出現(xiàn)凹坑，需要對筒節(jié)和管板表面的凹坑進(jìn)行補(bǔ)焊，補(bǔ)焊焊縫同樣也需要熱處理，這樣大大增加了成本和生產(chǎn)周期；（3）由于過熱段筒節(jié)的熱處理溫度較高，而管板的熱處理溫度較低，兩者沒有重合的熱處理溫度區(qū)域，而且拉筋板焊接位置距離焊縫很近，這樣導(dǎo)致在過熱段筒節(jié)上的拉筋板焊接位置進(jìn)行上述熱處理時，會影響到管板材料的性能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對目前的拉筋板焊接方式存在的問題，即1）拉筋板焊縫容易出現(xiàn)裂紋，而整體預(yù)熱又導(dǎo)致拉筋板焊前預(yù)熱周期長、成本高；2）拉筋板焊縫（包括拆除拉筋板后工件的補(bǔ)焊焊縫）熱處理成本高、周期長；3）且熱處理溫度較高的工件的熱處理會對熱處理溫度較低的工件的性能造成不利影響。本發(fā)明的目的在于，提供一種在通過焊接進(jìn)行對接的工件之間預(yù)焊拉筋板的新方法，以克服上述目前拉筋板焊接方式所存在的問題。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：在熱處理溫差大的兩工件之間焊拉筋板的方法，該方法為焊接對接工件A和工件B的前置工序，其中工件A的焊后熱處理溫度大于工件B的焊后熱處理溫度且兩者沒有重合區(qū)間的熱處理溫度，包括以下步驟：

S1：對工件A和工件B的待對接處進(jìn)行堆焊前的預(yù)熱，預(yù)熱后在工件A和工件B的對接處堆焊鎳基或奧氏體材質(zhì)的堆焊層，在堆焊堆焊層的過程中，利用堆焊層的預(yù)熱溫度，在工件A和工件B上待焊接拉筋板的位置預(yù)先焊接墊板；

S2：上述堆焊以及墊板焊接完成后，對工件A和工件B上的所述堆焊層進(jìn)行焊后熱處理，在該熱處理的過程中，墊板與工件的角焊縫也一并得到熱處理；

S3：將工件A和工件B置于待對接位置后，將拉筋板一端焊接在工件A的墊板上，另一端焊接在工件B的墊板上，焊接時需保證焊接環(huán)境溫度大于等于0℃；

S4：在工件A和工件B之間裝焊完所有的拉筋板后，在工件A和工件B之間的坡口內(nèi)進(jìn)行打底焊；

S5：打底焊完成后，拆除所述的拉筋板，并清除墊板上殘留的焊縫；

S6：對拆除拉筋板時在墊板上形成的凹坑進(jìn)行補(bǔ)焊或打磨，其中，補(bǔ)焊后無需熱處理；

所述墊板的材質(zhì)和厚度能保證墊板與拉筋板焊接后無需進(jìn)行熱處理，即墊板的材質(zhì)和厚度符合免除焊后熱處理標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，可見GB 150-2011《壓力容器》第四部分第331頁8.2.2.1表5需進(jìn)行焊后熱處理的焊接接頭厚度，本發(fā)明所述墊板的材料和厚度不在該表要求的熱處理范圍內(nèi)即可。

本方法通過在工件上焊接墊板，再在墊板上裝焊拉筋板（而不直接焊接在工件上）預(yù)先將工件A和工件B連為一體，再在工件A和工件B之間進(jìn)行打底焊，打底焊完成后再拆除所述的拉筋板，具有如下有益效果：由于拉筋板是焊接在墊板上的，拉筋板與墊板的焊接環(huán)境溫度僅需保證在0℃以上即可，焊后也無需熱處理且拆除拉筋板后墊板上的補(bǔ)焊焊縫也無需熱處理，解決了目前拉筋板焊縫（包括拆除拉筋板后工件的補(bǔ)焊焊縫）熱處理成本高、周期長的問題，即解決了上述所述的問題2），取得了大大縮短了生產(chǎn)周期并顯著降低了制造成本的有益效果。另外，由于拉筋板與墊板焊后無需熱處理（包括拆除拉筋板后工件的補(bǔ)焊焊縫），從而避免了熱處理時，熱處理溫度較高一側(cè)的工件（工件A）對熱處理溫度較低一側(cè)的工件（工件B）的性能造成的不利影響，即解決了上述所述的問題3）。再者，由于墊板的焊接是在工件端部堆焊堆焊層期間進(jìn)行的，利用堆焊層的預(yù)熱溫度完成了墊板與工件的焊接,因此，墊板與工件焊接前無需單獨預(yù)熱，充分利用堆焊的預(yù)熱溫度，不僅保證了墊板焊前的預(yù)熱，還有效的防止了墊板與工件之間焊接冷裂紋的產(chǎn)生，而且節(jié)約了單獨預(yù)熱墊板的成本和周期，即解決了上述所述的問題1）；同理，墊板與工件的焊后熱處理在堆焊層熱處理時一并得到處理，較墊板單獨熱處理而言，既降低了熱能成本，又縮短了生產(chǎn)周期。

本發(fā)明還提供了另一種在熱處理溫差大的兩工件之間焊拉筋板的方法，該方法為焊接對接工件A和工件B的前置工序，其中工件A的焊后熱處理溫度大于工件B的焊后熱處理溫度且兩者沒有重合的熱處理溫度區(qū)間，包括以下步驟：

S1：對工件A和工件B的待對接處進(jìn)行堆焊前的預(yù)熱，預(yù)熱后在工件A和工件B的對接處堆焊鎳基或奧氏體材質(zhì)的堆焊層，在堆焊堆焊層的過程中，利用堆焊層的預(yù)熱溫度，在工件A上待焊接拉筋板的位置預(yù)先焊接墊板；

S2：上述堆焊以及墊板焊接完成后，對工件A和工件B上的所述堆焊層進(jìn)行焊后熱處理，其中在對工件A熱處理的過程中，墊板與工件A的角焊縫也一并得到熱處理；

S3：將工件A和工件B置于待對接位置后，將拉筋板一端焊接在工件A的墊板上，焊接時需保證焊接環(huán)境溫度大于等于0℃；

S4：將拉筋板的另一端直接焊接在工件B上，焊接前需對工件B的待焊位置進(jìn)行預(yù)熱，焊接后需要對焊縫進(jìn)行熱處理；

S5：在工件A和工件B之間裝焊完所有的拉筋板后，在工件A和工件B之間的坡口內(nèi)進(jìn)行打底焊；

S6：打底焊完成后，拆除所述的拉筋板，并清除墊板上和工件B上殘留的焊縫；

S7：對拆除拉筋板時，在墊板上形成的凹坑進(jìn)行補(bǔ)焊或打磨，在工件B上的形成的凹坑進(jìn)行打磨至圓滑過渡或補(bǔ)焊，若對工件B上的凹坑進(jìn)行補(bǔ)焊，則補(bǔ)焊后對該補(bǔ)焊焊縫進(jìn)行熱處理；

所述墊板的材質(zhì)和厚度能保證墊板與拉筋板焊接后無需進(jìn)行熱處理，即墊板的材質(zhì)和厚度符合免除焊后熱處理標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定, 同樣可見GB 150-2011《壓力容器》第四部分第331頁8.2.2.1表5需進(jìn)行焊后熱處理的焊接接頭厚度，本發(fā)明所述墊板的材料和厚度不在該表要求熱處理的范圍內(nèi)即可。

上述技術(shù)方案的有益效果是：在工件A上，由于拉筋板是焊接在墊板上的，拉筋板與墊板的焊接環(huán)境溫度僅需保證在0℃以上即可，焊后也無需熱處理且拆除拉筋板后墊板上的補(bǔ)焊焊縫也無需熱處理，即在工件A上解決了目前拉筋板焊縫（包括拆除拉筋板后工件的補(bǔ)焊焊縫）熱處理成本高、周期長的問題，也就是上述所述的問題2），取得了縮短了生產(chǎn)周期并顯著降低了制造成本的有益效果。

另外，雖然在工件B上焊接拉筋板時仍需焊前預(yù)熱、焊后熱處理，但是由于工件B的焊后熱處理溫度小于工件A的焊后熱處理溫度，因此，在工件B上進(jìn)行熱處理時，并不會對工件A的性能造成不利影響，即解決上述所述的問題3）。同上一技術(shù)方案一樣，由于墊板與工件的焊接是在工件端部堆焊堆焊層期間進(jìn)行的，熱處理又在堆焊層熱處理時一并得到處理，因此防止了墊板與工件之間焊接冷裂紋的產(chǎn)生、降低了熱能成本、縮短了生產(chǎn)周期，即解決了上述所述的問題1）。

綜合上述第一種和第二種方法，也就是說為了避免現(xiàn)有技術(shù)中拉筋板焊縫熱處理時，對工件B（熱處理溫度較低的工件）的性能造成不利影響，在工件A（熱處理溫度較高的工件）上必須焊接墊板，在工件B上可選擇焊接或不焊接墊板均可。

在上述兩種方法中，所述的墊板為低碳鋼材質(zhì)，厚度為6-30mm。該材質(zhì)的墊板與拉筋板焊接前無需預(yù)熱，焊接后的焊縫（包括拆除拉筋板后工件的補(bǔ)焊焊縫）也不用熱處理。

進(jìn)一步的，所述墊板的厚度為6-15mm。

在上述兩種方法中，完成步驟S1后，需對墊板的焊縫及熱影響區(qū)進(jìn)行探傷。

在上述兩種方法中，步驟S1中，焊接的墊板距離相應(yīng)工件對接坡口邊緣的最近距離不小于20mm。

進(jìn)一步的，焊接的墊板距離相應(yīng)工件對接坡口邊緣的最近距離為30-150mm。

在上述兩種方法中，步驟S1中，焊接的墊板距離所述堆焊層邊緣的最近距離不小于10mm。

進(jìn)一步的，焊接的墊板距離所述堆焊層邊緣的最近距離為20-150mm。

在上述兩種方法中，所述的拉筋板為低碳鋼材質(zhì)。

在上述兩種方法中，所述墊板寬度和長度能保證焊接拉筋板時角焊縫有足夠的預(yù)留空間，以避免焊縫焊至工件上。

進(jìn)一步的，墊板的寬度和長度不小于50mm。

進(jìn)一步的，墊板的寬度和長度范圍為：50-200mm。

在上述兩種方法中，各墊板在工件上的布置間距根據(jù)后續(xù)拉筋板的位置確定。

需說明的是，上述墊板焊接在工件上后，不用再拆卸，即形成永久墊板。

綜上所述，在本發(fā)明的兩個方法中，在工件上預(yù)先焊接永久墊板，該永久墊板在工件端部堆焊期間焊好，之后與堆焊層一起進(jìn)行熱處理，墊板的預(yù)熱與熱處理在堆焊層期間進(jìn)行，既能節(jié)約熱能和周期，又能保證預(yù)熱質(zhì)量避免冷裂紋的產(chǎn)生。接下來再進(jìn)行兩工件的組對，組對的焊接前將拉筋板裝焊在兩工件之間，然后進(jìn)行打底焊，之后再拆除拉筋板并打磨永久墊板表面至圓滑過渡或?qū)|板上的凹坑進(jìn)行補(bǔ)焊，補(bǔ)焊后對永久墊板不再進(jìn)行焊后熱處理，由于墊板與拉筋板焊前不預(yù)熱，焊后不熱處理，因此既節(jié)約了熱能和周期，又避免了高熱處理溫度工件對低熱處理溫度工件的性能的影響。

附圖說明

圖1是目前采用的預(yù)焊拉筋板連接兩個工件的示意圖；

圖2是實施例1中拉筋板焊接的示意圖；

圖3是實施例2中拉筋板焊接的示意圖；

圖中標(biāo)記為：1-工件A，2-工件B，3-拉筋板，4-滾輪架，5-過熱段筒節(jié)，6-管板，7-鎳基堆焊層，8-墊板。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)介紹，但本發(fā)明的實施方式不限于此。

以某高壓加熱器為例，該高壓加熱器中，高加過熱段筒節(jié)5的材質(zhì)為12Cr2Mo1VR，壁厚為88mm；管板6的材質(zhì)為20MnMoNbⅣ鍛件，對接位置的厚度為88mm，產(chǎn)品需要將過熱段筒節(jié)5與管板6對接起來。因12Cr2Mo1VR和20MnMoNbⅣ鍛件的熱處理溫度相差較大，若直接對接后無法直接進(jìn)行熱處理，于是在過熱段筒節(jié)5和管板6的端部都需要先堆焊鎳基堆焊層7，分別熱處理后再將兩者對接起來，對接后不用再進(jìn)行熱處理。

對接過程中需要預(yù)先裝焊拉筋板3（材質(zhì)為低碳鋼），再在兩者之間進(jìn)行打底焊，該拉筋板3的焊接即采用了本專利的方法，所采用的墊板8的材質(zhì)為低碳鋼，厚度為20mm。

實施例1：

該方法包括以下步驟；

S1：在過熱段筒節(jié)5和管板6上需要焊接拉筋板3的位置劃線，做好標(biāo)記；

S2：在過熱段筒節(jié)5端部的坡口面堆焊鎳基堆焊層7，第一層堆焊前需要對過熱段筒節(jié)5的待堆焊區(qū)及周圍進(jìn)行預(yù)熱，堆焊完第一層后，過熱段筒節(jié)5端部的溫度較高，完全達(dá)到墊板8焊接需要的預(yù)熱溫度，此時在步驟S1中標(biāo)記處進(jìn)行墊板8的焊接，焊接后在過熱段筒節(jié)5上形成永久墊板8，之后在過熱段筒節(jié)5上堆焊完成整個鎳基堆焊層7；

S3：對該墊板8的角焊縫進(jìn)行100%MT探傷；

S4：探傷合格后，對過熱段筒節(jié)5的鎳基堆焊層7進(jìn)行焊后熱處理，同時一并對其上的墊板8的角焊縫也進(jìn)行熱處理；

S5：對管板6端部的待堆焊區(qū)及周圍進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱后在坡口端面堆焊鎳基堆焊層7，完成后對鎳基堆焊層7進(jìn)行焊后熱處理；

S6：將過熱段筒節(jié)5和管板6置于待對接位置，將拉筋板3的一端焊接在過熱段筒節(jié)5的墊板8上，另一端直接焊接在管板6上（如圖2所示）；在墊板8上焊接拉筋板時僅需保證環(huán)境溫度大于等于0℃即可，焊前無需預(yù)熱，焊后也無需熱處理；在管板6上焊接拉筋板3時需要提前對管板6的待焊處進(jìn)行預(yù)熱，焊后還需對焊縫進(jìn)行熱處理；

S7：拉筋板3焊接好后，在過熱段筒節(jié)5和管板6之間進(jìn)行打底焊，打底焊厚度為10-20mm；

S8：拆除拉筋板3，并清除過熱段筒節(jié)5的墊板8上的殘留的焊縫，以及管板6上殘留的焊縫；

S9：由于步驟S8中拆除拉筋板3時會在墊板8和管板6表面留下凹坑，此步驟對墊板8表面凹坑進(jìn)行補(bǔ)焊或打磨至圓滑過渡，補(bǔ)焊或打磨后無需進(jìn)行熱處理；對管板6表面的凹坑進(jìn)行補(bǔ)焊，補(bǔ)焊后需對補(bǔ)焊焊縫進(jìn)行熱處理。

上述方法中，需保證墊板8距離過熱段筒節(jié)5坡口邊緣的距離不小于20mm，墊板8距離所述鎳基堆焊層7邊緣的距離不小于10mm。

實施例2：

該方法包括以下步驟；

S1：在過熱段筒節(jié)5和管板6上需要焊接拉筋板3的位置劃線，做好標(biāo)記；

S2：在過熱段筒節(jié)5端部的坡口面堆焊鎳基堆焊層7，第一層堆焊前需要對過熱段筒節(jié)5的待堆焊區(qū)及周圍進(jìn)行預(yù)熱，堆焊完第一層后，過熱段筒節(jié)5端部的溫度較高，完全達(dá)到墊板8焊接需要的預(yù)熱溫度，此時在步驟S1中標(biāo)記處進(jìn)行墊板8的焊接，焊接后在過熱段筒節(jié)5上形成永久墊板8，之后在過熱段筒節(jié)5上堆焊完成整個鎳基堆焊層7；

S3：對該永久墊板8的角焊縫進(jìn)行100%MT探傷；

S4：探傷合格后，對過熱段筒節(jié)5的鎳基堆焊層7進(jìn)行焊后熱處理，同時一并對其上的永久墊板8的角焊縫也進(jìn)行熱處理；

S5：對管板6端部的待堆焊區(qū)及周圍進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱后在坡口端面堆焊鎳基堆焊層7，墊板8利用該預(yù)熱溫度到位后焊接在管板6的所述標(biāo)記處，焊接后在管板6上形成永久墊板8，之后在管板6上堆焊完成整個鎳基堆焊層7；

S6：對該墊板8的角焊縫進(jìn)行100%MT探傷；

S7：探傷合格后，對管板6的鎳基堆焊層7進(jìn)行焊后熱處理，同時一并對其上的墊板8的角焊縫也進(jìn)行熱處理；

S5：將過熱段筒節(jié)5和管板6置于待對接位置，將拉筋板3的一端焊接在過熱段筒節(jié)5的墊板8上，另一端焊接在管板6的墊板8上（如圖3所示），焊接時需保證環(huán)境溫度大于等于0℃即可，焊前無需預(yù)熱，焊后也無需進(jìn)行熱處理；

S6：拉筋板3焊接好后，在過熱段筒節(jié)5和管板6之間進(jìn)行打底焊，打底焊厚度為10-20mm；

S7：拆除拉筋板3，并清除過熱段筒節(jié)5和管板6的墊板8上殘留的焊縫；

S8：由于步驟S7中拆除拉筋板3時會在墊板8表面留下凹坑，此步驟對墊板8表面凹坑進(jìn)行補(bǔ)焊或打磨至圓滑過渡，補(bǔ)焊或打磨后無需進(jìn)行熱處理。

上述方法中，需保證墊板8距離過熱段筒節(jié)5或管板6坡口邊緣的距離不小于20mm，墊板8距離所述鎳基堆焊層7邊緣的距離不小于10mm。

實施例1與實施例2中，由于在工件上增加了用于焊接拉筋板的永久墊板，由于永久墊板的材質(zhì)為低碳鋼，拉筋板的材質(zhì)也為低碳鋼，因此拉筋板與永久墊板焊接時無需預(yù)熱，拉筋板焊縫（包括拆除拉筋板后工件的補(bǔ)焊焊縫）也無需熱處理，解決了由于過熱段筒節(jié)熱處理溫度較管板大很多，導(dǎo)致裝焊拉筋板后，在過熱段筒節(jié)上對拉筋板焊縫熱處理時會對管板性能造成影響的問題，并且拉筋板焊前無需預(yù)熱、焊后無需熱處理還大大縮短了生產(chǎn)周期、顯著降低了制造成本。另外，由于墊板的焊接是在工件端部堆焊鎳基層期間進(jìn)行的，焊后熱處理也是與堆焊層熱處理一并進(jìn)行的，充分利用了堆焊鎳基層的預(yù)熱溫度，不僅保證了墊板焊前的預(yù)熱溫度，有效的防止了冷裂紋的產(chǎn)生，而且大大節(jié)約了熱能成本和生產(chǎn)周期。