专利名称：一种法兰堆焊方法
技术领域：
本发明涉及碳钢、合金钢及不锈钢法兰的内孔及密封面堆焊方法，主要用于石油、天 然气等化工行业含有腐蚀性介质的传输管道中法兰的防腐控制，属于防腐工艺技术领域。
背景技术：
管道作为物料输送的一种特种设备广泛应用于机械、石油、化工、冶金等行业，对现 代化工业生产和人民生活起着很重要的作用，而法兰做为管道系统中应用最广泛的密封元 件，对整个管道系统的安全运作至关重要。法兰是一种可拆连接件，其作用是借助连接螺 栓压紧密封垫片，使垫片在螺栓压紧力的作用下发生弹性或塑性变形，以便填塞住法兰密 封面间的间隙而达到密封的目的。然而，随着现代工业的不断发展，管道系统的工作条件 往往变得异常复杂和苛刻，法兰常常处在高温高压、承受较大载荷、以及氧化、腐蚀的工 况下，这就要求法兰具有良好的耐腐蚀、耐高温和抗氧化等性能。否则，在介质的传输过 程当中，特别是石油、天然气等含有H2S及其他腐蚀性气体的介质，极易引起法兰的腐蚀 而发生介质的泄露，严重危害人民的生命财产安全。过去通常的做法是采用高耐腐蚀合金 (CRA)来制造法兰，这样虽然起到了一定的防腐作用，但是耐腐蚀合金价格昂贵，既大 大提高了生产成本，也在很大程度上造成了材料的大量浪费。
发明内容
本发明的目的是提供一种法兰堆焊方法，通过在法兰内孔壁及密封面堆焊一层耐腐蚀 合金(CRA)来提高法兰的抗腐蚀性能，既能提高产品的使用性能，又能降低生产成本。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供一种法兰堆焊方法，其特征在于，具体 步骤为
第一步将法兰表面进行粗加工，依照堆焊层厚度预留加工余量3-5mm;将焊条烘干， 清除焊条表面的铁锈、油污以及氧化物；
第二步用电加热设备将法兰表面预热到75-150°C，预热时间为0.5-lh，层间温度 150-250°C;
第三步釆用钨极氩弧焊方法对法兰进行堆焊，其焊接条件为保护气体为纯度99. 99% 的氩气，保护气体流量15-20 L/Min，电流直流正极性(DCEN)，钨极直径为2.4-3.2 mm， 端头形状为尖状，电流范围150-200A，电压范围12-15V，焊接速度140-220 mm/min，送丝速度1600-2000 mra/min;
第四步将堆焊好的法兰在610-72(TC退火2. 5-4小时。
本发明的优点是普通的法兰堆焊通常采用人工堆焊的方法，效率低，质量不易控制;
本发明将采用自动钨极氩弧焊，提高了堆焊的效率，稀释率低，因而大大提高了法兰的抗
腐蚀性能。
图l为堆焊后的法兰示意图。
具体实施例方式
以下结合具体实例对法兰的堆焊工艺做进一步的说明。
实施例1
如图1所示，为堆焊后的法兰示意图，法兰本体1材质为A350LF2，在其内孔壁及密 封面堆焊耐腐蚀合金层2，材质为镍合金ERNiCrMo-3 (Inconel 625)。 其法兰堆焊方法为
第一步将法兰表面进行粗加工，预留加工余量3mm，以保证焊层经加工后能够达到 指定的尺寸要求；堆焊表面不能有裂纹，夹渣，折叠等有害缺陷，如有上述缺陷需经焊补 清除、再粗车后方可堆焊；将焊条烘干，用丙酮清除焊条表面的铁锈、油污以及氧化物；
第二步用氧炔焰将法兰表面预热到75'C，预热时间为0.5h，层间温度15(TC;
第三步采用钨极氩弧焊方法对法兰进行堆焊，根据WPS的要求，其焊接条件为保
护气体为纯度99.99%的氩气，保护气体流量15 L/Min，电流直流正极性(DCEN)，钨极直 径为2.4mm，端头形状为尖状，电流范围150A，电压范围12V，焊接速度140mm/min，送 丝速度1600 mm/min;
第四步将堆焊好的法兰放入炉中在61(TC去应力退火2. 5小时。
实施例2
如图1所示，为堆焊后的法兰示意图，法兰本体1材质为A350LF2，在其内孔壁及密 封面堆焊耐腐蚀合金层2，材质为镍合金ERNiCrMo-3 (Inconel 625)。 其法兰堆焊方法为
第一步将法兰表面进行粗加工，预留加工余量5mm，以保证焊层经加工后能够达到 指定的尺寸要求；堆焊表面不能有裂纹，夹渣，折叠等有害缺陷，如有上述缺陷需经焊补 清除、再粗车后方可堆焊；将焊条烘干，再用上海试剂一厂生产的丁酮(型号 Q/GHSA-233-1999)清除焊条表面的铁锈、油污以及氧化物；第二步用氧炔焰将法兰表面预热到150°C，预热时间为lh，层间温度25(TC;
第三步采用钩极氩弧焊方法对法兰进行堆焊，根据WPS的要求，其焊接条件为保 护气体为纯度99. 99%的氩气，保护气体流量20 L/Min，电流直流正极性(DCEN)，钨极直 径为3.2mm，端头形状为尖状，电流范围200A，电压范围15V，焊接速度220 mm/min，送 丝速度2000腿/min;
第四步将堆焊好的法兰放入炉中在61(TC去应力退火2. 5小时。
实施例3
如图1所示，为堆焊后的法兰示意图，法兰本体1材质为AISI 4130，在其内孔壁及 密封面堆焊耐腐蚀合金层2，材质为镍合金ERNiCrMo-3 (Inconel 625)。 其法兰堆焊方法为
第一步将法兰表面进行粗加工，预留加工余量3腿，以保证焊层经加工后能够达到 指定的尺寸要求；堆焊表面不能有裂纹，夹渣，折叠等有害缺陷，如有上述缺陷需经焊补 清除、再粗车后方可堆焊；将焊条烘干，再用上海试剂一厂生产的丁酮(型号 Q/GHSA-233-1999)清除焊条表面的铁锈、油污以及氧化物；
第二步用氧炔焰将法兰表面预热到15(TC，预热时间为0.5h,层间温度20(TC;
第三步采用钩极氩弧焊方法对法兰进行堆焊，根据WPS的要求，其焊接条件为保
护气体为纯度99.99%的氩气，保护气体流量17 L/Min,电流直流正极性(DCEN)，钨极直 径为3.2mm，端头形状为尖状，电流范围180A,电压范围15V，焊接速度180iran/min，送 丝速度1800 mm/min;
第四步将堆焊好的法兰放入炉中在72(TC退火4小时。
本发明工艺较之普通的法兰堆焊，有以下优点:
堆焊方法稀释率质量控制全面成型效率抗腐蚀性 能
普通法兰 堆焊手工电弧焊10%以上不稳定__船 股低_>船 妝
本发明工 艺自动钩极氩 弧焊5%以上稳定较好高优
权利要求
1、一种法兰堆焊方法，其特征在于，具体步骤为第一步将法兰表面进行粗加工，依照堆焊层厚度预留加工余量3-5mm；将焊条烘干，清除焊条表面的铁锈、油污以及氧化物；第二步用电加热设备将法兰表面预热到75-150℃，预热时间为0.5-1h，层间温度150-250℃；第三步采用钨极氩弧焊方法对法兰进行堆焊，其焊接条件为保护气体为纯度99.99％的氩气，保护气体流量15-20L/Min，电流直流正极性(DCEN)，钨极直径为2.4-3.2mm，端头形状为尖状，电流范围150-200A，电压范围12-15V，焊接速度140-220mm/min，送丝速度1600-2000mm/min；第四步将堆焊好的法兰在610-720℃退火2.5-4小时。
全文摘要
本发明提供了一种法兰堆焊方法，其特征在于，具体步骤为第一步将法兰表面进行粗加工，预留加工余量；将焊条烘干，清除焊条表面的铁锈、油污以及氧化物；第二步用电加热设备将法兰表面预热；第三步采用钨极氩弧焊方法对法兰进行堆焊，其焊接条件为保护气体为纯度99.99％的氩气，保护气体流量15-20L/Min，电流直流正极性，电流范围150-200A，电压范围12-15V，焊接速度140-220mm/min，送丝速度1600-2000mm/min；第四步将堆焊好的法兰在610-720℃退火2.5-4小时。本发明的优点是与普通的法兰堆焊相比，本发明工艺堆焊效率高，质量控制稳定，而且稀释率低，因而抗腐蚀性能得到了很大程度的提高。
文档编号B23K9/04GK101642843SQ20091019505
公开日2010年2月10日 申请日期2009年9月3日 优先权日2009年9月3日
发明者政 张, 饶建红 申请人:上海锐迈重工有限公司