一種堆焊涂層復(fù)合焊接的新方法
【專(zhuān)利摘要】一種堆焊涂層復(fù)合焊接的新方法，包括以下步驟：步驟一，焊接準(zhǔn)備。準(zhǔn)備好焊絲、焊機(jī)和焊接輔助設(shè)備；步驟二，對(duì)部件的指定焊接部位進(jìn)行MIG/GMAW焊接；步驟三，對(duì)在步驟二中MIG/GMAW焊接形成的焊道搭接區(qū)域進(jìn)行TIG/GTAW焊接重融；步驟四，檢查是否完成MIG/GMAW焊接形成的焊道搭接區(qū)域的TIG/GTAW焊接重融，如果結(jié)論是完成，則結(jié)束復(fù)合焊接，否則，返回執(zhí)行步驟三。與僅僅用MIG/GMAW焊接而形成堆焊涂層相比，用復(fù)合焊接能提高堆焊涂層的平滑度。同時(shí)，復(fù)合焊接中的TIG/GTAW焊接重融也對(duì)先前MIG/GMAW焊接熱影響區(qū)進(jìn)行了回火處理，減小了涂層熱影響區(qū)硬度，增加了堆焊部件的塑性，提高了其可加工性和抗裂能力等。本堆焊焊接方法特別適用于鍋爐水冷壁的堆焊焊接。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種堆焊涂層復(fù)合焊接的新方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及堆焊焊接領(lǐng)域，特別是涉及一種堆焊涂層復(fù)合焊接的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)電廠和其它工業(yè)過(guò)程會(huì)使用鍋爐來(lái)產(chǎn)生蒸汽，而水冷壁是鍋爐的重要部件。大多數(shù)水冷壁是由光管(圖2中的21)和鰭片(圖2中的22)組成，鰭片是把各個(gè)管子連接并形成一個(gè)封閉的空間來(lái)進(jìn)行燃燒，這個(gè)燃燒空間稱為爐膛，這種水冷壁設(shè)計(jì)稱為膜式水冷壁。有一些鍋爐水冷壁沒(méi)有鰭片，即各個(gè)管子緊密相鄰來(lái)形成一個(gè)封閉的爐膛，該設(shè)計(jì)稱為光管式水冷壁。在鍋爐運(yùn)行過(guò)程中，水冷壁的管子內(nèi)的水吸收爐膛中燃燒的熱量，經(jīng)過(guò)沸騰和蒸發(fā)，轉(zhuǎn)變成為蒸汽，鍋爐產(chǎn)生的蒸汽可以用作發(fā)電所用的動(dòng)力送給汽輪機(jī)，也可以用于一些工作的生產(chǎn)過(guò)程或用于居民的生活供暖。水冷壁是高溫高壓部件，對(duì)材料有特殊要求。在其工作過(guò)程中，常利用爐膛中的煤的燃燒產(chǎn)生的熱量進(jìn)行熱交換。由于煤中含有產(chǎn)生腐蝕的介質(zhì)，包括硫和氯等，水冷壁向火側(cè)外表面會(huì)受到高溫腐蝕攻擊，從而造成壁厚減薄，對(duì)鍋爐的安全運(yùn)行帶來(lái)很大的隱患。同時(shí)，水冷壁材料也會(huì)受到燃燒介質(zhì)的沖刷，遭受磨損失效的問(wèn)題。在其他工業(yè)過(guò)程中，比如石化行業(yè)，壓力容器部件也普遍存在高溫腐蝕和磨損的問(wèn)題。
[0003]為了提高部件的抗腐蝕及磨損的能力，延長(zhǎng)其使用壽命，可以用焊接的方法，在部件表面上堆積一個(gè)抗腐蝕及磨損的合金涂層。比如鍋爐水冷壁在鍋爐中是垂直布置，為了堆焊合金涂層到水冷壁管外面向火側(cè)，首先使用MIG/GMAW焊接(MIG:Metal Inert-Gaswelding，恪化極惰性氣體保護(hù)焊，也被稱為GMAW:Gas Metal Arc Welding，MIG焊接和GMAW焊接是指同一種焊接，為了簡(jiǎn)化，本文統(tǒng)一簡(jiǎn)稱為MIG焊接)方法從上向下進(jìn)行多道焊接，各個(gè)相鄰焊道要有一定的搭接，有10%到80%的搭接過(guò)渡，從而形成完整的堆焊涂層，全面保護(hù)向火側(cè)管子。因?yàn)椴捎么罱庸に?，焊道搭接區(qū)域會(huì)形成不平滑的過(guò)渡，如圖3中的36(焊道33和焊道35的搭接區(qū)域)和37(焊道34和焊道35的搭接區(qū)域)處所示。堆焊涂層表面的不平滑容易造成應(yīng)力集中，同時(shí)沉積腐蝕產(chǎn)物，對(duì)堆焊涂層的抗腐蝕及磨損性能產(chǎn)生負(fù)面影響。
[0004]在壓力容器等其它情況下，也存在使用堆焊焊接形成堆焊涂層后，在焊道搭接區(qū)域形成不平滑過(guò)渡的情況，從而帶來(lái)與鍋爐水冷壁情況下相同的不良影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了彌補(bǔ)所述MIG堆焊焊接工藝的缺點(diǎn)，消除MIG焊道在悍道搭接區(qū)的不平滑過(guò)渡，本發(fā)明提出了在MIG焊接后采用TIG/GTAW焊接(TIG:Tungsten Inert-Gas welding，鎢極惰性氣體保護(hù)焊，也被稱為GTAW:Gas Tungsten Arc Welding，TIG焊接和GTAW焊接是指同一種焊接，為了簡(jiǎn)化，本文統(tǒng)一簡(jiǎn)稱為T(mén)IG焊接)對(duì)其進(jìn)行焊接重融的復(fù)合焊接方法。對(duì)部件的待焊接部位，首先使用MIG焊接，然后用TIG焊接在MIG焊道搭接區(qū)域，進(jìn)行TIG焊接重融。為了不進(jìn)一步增加TIG可能帶來(lái)的涂層增厚，TIG焊接過(guò)程采用無(wú)焊絲工藝，即在TIG焊接重融過(guò)程中不添加任何焊絲。與僅僅做MIG焊接相比，進(jìn)行TIG焊接重融不僅可以提高焊道搭接區(qū)域的平滑度，同時(shí)，TIG焊接重融過(guò)程對(duì)先前的MIG焊接的熱影響區(qū)進(jìn)行了回火處理，減小了涂層熱影響區(qū)硬度，增加了堆焊部件的塑性，提高了其可加工性和抗裂能力。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是:
一種堆焊涂層復(fù)合焊接的新方法，包括以下步驟:
步驟一，焊接準(zhǔn)備。準(zhǔn)備好焊絲、焊機(jī)和焊接輔助設(shè)備；
步驟二，對(duì)部件的指定焊接部位進(jìn)行MIG焊接；
步驟三，對(duì)在步驟二中MIG焊接形成的焊道搭接區(qū)域進(jìn)行TIG焊接重融；
步驟四，檢查是否完成MIG焊接形成的焊道搭接區(qū)域的TIG焊接重融，如果結(jié)論是完成，則結(jié)束復(fù)合焊接，否則，返回執(zhí)行步驟三。
[0007]進(jìn)一步地，步驟三中TIG焊接重融采用無(wú)焊絲工藝，即在TIG焊接重融過(guò)程中不添加任何焊絲；
進(jìn)一步地，本發(fā)明適用于所有規(guī)格的鍋爐水冷壁，包括從直徑20毫米到100毫米的管子規(guī)格；
進(jìn)一步地，本發(fā)明適用于壓力容器；
進(jìn)一步地，本發(fā)明適用于自動(dòng)化焊接和手工焊接；
進(jìn)一步地，本發(fā)明適用于鐵素體材料，包括碳鋼和合金鋼等；
進(jìn)一步地，本發(fā)明適用于不銹鋼材料，包括奧氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、馬氏體不銹鋼和雙相不銹鋼等；
進(jìn)一步地，本發(fā)明適用于鎳基合金材料；
進(jìn)一步地，本發(fā)明適用于鈷基合金材料；
進(jìn)一步地，本發(fā)明適用于耐磨合金材料。
[0008]采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下有益效果:
針對(duì)鍋爐水冷壁或壓力容器等應(yīng)用，先采用MIG焊接，再在焊道搭接區(qū)域復(fù)合使用TIG焊接重融，提高了焊道搭接區(qū)域的平滑度，同時(shí)對(duì)先前MIG焊接的熱影響區(qū)進(jìn)行了回火處理，減小了涂層熱影響區(qū)硬度，增加了堆焊部件的塑性，提高了其可加工性和抗裂能力等。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為發(fā)明的堆焊涂層復(fù)合焊接方法流程圖；
圖2為鍋爐水冷壁剖面示意圖；
圖3為鍋爐水冷壁進(jìn)行MIG焊接后的部件及焊道剖面示意圖；
圖4為鍋爐水冷壁進(jìn)行復(fù)合焊接，TIG焊接重融后的部件及焊道剖面示意圖；
圖5為壓力容器進(jìn)行MIG焊接后的部件及焊道剖面示意圖；
圖6為壓力容器進(jìn)行復(fù)合焊接，TIG焊接重融后的部件及焊道剖面意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的結(jié)構(gòu)圖及具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0011]本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種堆焊涂層復(fù)合焊接的新方法，執(zhí)行如下步驟: 步驟一，焊接準(zhǔn)備。準(zhǔn)備好焊絲、焊機(jī)和焊接輔助設(shè)備；
步驟二，對(duì)部件的指定焊接部位進(jìn)行MIG焊接；
步驟三，對(duì)在步驟二中MIG焊接形成的焊道搭接區(qū)域進(jìn)行TIG焊接重融；
步驟四，檢查是否完成MIG焊接形成的焊道搭接區(qū)域的TIG焊接重融，如果結(jié)論是完成，則結(jié)束復(fù)合焊接，否則，返回執(zhí)行步驟三。
[0012]優(yōu)選地，步驟三中TIG焊接重融采用無(wú)焊絲工藝，即在TIG焊接重融過(guò)程中不添加任何焊絲。
[0013]實(shí)施例1
鍋爐水冷壁進(jìn)行堆焊涂層復(fù)合焊接時(shí)，參考附圖3和附圖4。針對(duì)鍋爐水冷壁的待焊接部位，先進(jìn)行MIG焊接，在MIG焊道搭接區(qū)域(如圖3，焊道33和焊道35的搭接區(qū)域是36，焊道34和焊道35的搭接區(qū)域是37)進(jìn)行TIG焊接重融(焊道31和焊道32未進(jìn)行TIG焊接重融)，形成了新的焊道(如圖4，TIG焊接重融后，在焊道搭接區(qū)域進(jìn)行形成了新焊道46和47，焊道43、焊道44和焊道45是TIG焊接重融后由圖3中的焊道33，34和35變化而成的焊道)。
[0014]實(shí)施例2
壓力容器進(jìn)行堆焊涂層復(fù)合焊接時(shí)，參考附圖5和附圖6。針對(duì)壓力容器的待焊接部位，先進(jìn)行MIG焊接，在MIG焊道搭接區(qū)域(如圖5，焊道51和焊道52的搭接區(qū)域是54，焊道52和焊道53的搭接區(qū)域是55)進(jìn)行TIG焊接重融，形成了新的焊道(如圖6，TIG焊接重融后，在焊道搭接區(qū)域進(jìn)行形成了新焊道64和65，焊道61、焊道62和焊道63是TIG焊接重融后由圖5中的焊道51，52和53變化而成的焊道)。
[0015]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專(zhuān)利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍，因此，本發(fā)明專(zhuān)利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種堆焊涂層復(fù)合焊接的新方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一，焊接準(zhǔn)備，準(zhǔn)備好焊絲、焊機(jī)和焊接輔助設(shè)備； 步驟二，對(duì)部件的指定焊接部位進(jìn)行MIG/GMAW焊接； 步驟三，對(duì)在步驟二中MIG/GMAW焊接形成的焊道搭接區(qū)域進(jìn)行TIG/GTAW焊接重融； 步驟四，檢查是否完成MIG/GMAW焊接形成的焊道搭接區(qū)域的TIG/GTAW焊接重融，如果結(jié)論是完成，則結(jié)束復(fù)合焊接，否則，返回執(zhí)行步驟三。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堆焊涂層復(fù)合焊接的方法，其特征在于， 步驟三中TIG/GTAW焊接重融采用無(wú)焊絲工藝，即在TIG/GTAW焊接重融過(guò)程中不添加任何焊絲。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堆焊涂層復(fù)合焊接的方法，其特征在于， 本發(fā)明適用于所有規(guī)格的鍋爐水冷壁，包括從直徑20毫米到100毫米的管子規(guī)格。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堆焊涂層復(fù)合焊接的方法，其特征在于， 本發(fā)明適用于壓力容器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堆焊涂層復(fù)合焊接的方法，其特征在于，本發(fā)明適用于自動(dòng)化焊接和手工焊接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堆焊涂層復(fù)合焊接的方法，其特征在于，本發(fā)明適用于鐵素體材料，包括碳鋼和合金鋼等。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堆焊涂層復(fù)合焊接的方法，其特征在于，本發(fā)明適用于不銹鋼材料，包括奧氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、馬氏體不銹鋼和雙相不銹鋼等。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堆焊涂層復(fù)合焊接的方法，其特征在于，本發(fā)明適用于鎳基合金材料。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堆焊涂層復(fù)合焊接的方法，其特征在于，本發(fā)明適用于鈷基合金材料。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堆焊涂層復(fù)合焊接的方法，其特征在于，本發(fā)明適用于耐磨合金材料。
【文檔編號(hào)】B23K9/235GK105855663SQ201610293484
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年5月5日
【發(fā)明人】李炳濤
【申請(qǐng)人】李炳濤