一种大型高强度钢焊接卷制筒体的方法
【专利摘要】一种大型高强度钢焊接卷制筒体的方法，其包含以下步骤：S1、筒体板下料；S2、压圆板材两端头；S3、卷制板材形成筒体；S4、对卷制好的筒体定位焊；S5、预热接缝；S6、焊接接缝；S7、对成型筒体进行防变形处理。其优点是：能够使板材应力获得释放，又能防止筒体的变形问题，从而满足高强度钢的制作要求。
【专利说明】
一种大型高强度钢焊接卷制筒体的方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种大型高强度钢焊接卷制筒体的方法。
【背景技术】
[0002]海工自升式平台，又称为粧腿式平台(以下简称平台)，平台可分为三大部分:船体，粧腿和升降机构。需要作业时，将粧腿插入海底，船体可以在升降机构的带动下顺着粧腿上爬，离开海面，工作时不受海水运动影响。作业完成时，船体可顺着粧腿爬下来，浮在海面上，再将粧腿拔出海底，并上升一定高度，即可拖航到一个新的工作区域作业。
[0003]自升式海工平台最关键部分是粧腿，粧腿直接受抵抗风浪的影响，其粧腿的质量好坏，将直接影响平台的使用安全和寿命。
[0004]我公司承接的自升式海洋生活作业平台的粧腿制作项目，共4根粧腿，其每根粧腿长90米，分36节单节筒体，直径3.3米。材质EH36，板厚:40，44，48，52毫米四种规格。其精度要求:椭圆度公差5毫米，直线度公差3毫米/10米，周长公差±9毫米;常规类似压力容器的薄板卷制方法，不能满足该高强度钢的制作。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种大型高强度钢焊接卷制筒体的方法，提供一种薄板卷制工艺，通过来料确认、压端头、卷制、定位焊、焊前预热、焊接、以及后处理，使板材应力获得释放，从而满足高强度钢的制作要求。
[0006]为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现:
一种大型高强度钢焊接卷制筒体的方法，其特征是，包含以下步骤:
51、筒体板下料；
52、压圆板材两端头；
53、卷制板材形成筒体；
54、对卷制好的筒体定位焊；
55、预热接缝；
56、焊接接缝；
57、对成型筒体进行防变形处理。
[0007]上述的大型高强度钢焊接卷制筒体的方法，其中，所述的步骤SI具体包含:
筒体板下料长度L=中径展开后周长理论值+1.5t X压头量，其中t为筒体板厚。
[0008]上述的大型高强度钢焊接卷制筒体的方法，其中:
所述的步骤S3中，卷制板材时在多个编程直径处分别回圆一次。
[0009]上述的大型高强度钢焊接卷制筒体的方法，其中:
所述的步骤S5中，对接缝进行预热，预热温度大于120°C。
[0010]上述的大型高强度钢焊接卷制筒体的方法，其中，所述的步骤S6具体包含:
S61、焊接筒体内侧焊道，多层焊； 562、对焊缝外侧面碳刨清根；
563、焊接筒体外侧焊缝，多道焊；
564、对焊缝保温处理，使其自然冷却。
[0011]上述的大型高强度钢焊接卷制筒体的方法，其中:
所述的步骤S61和S63中，均控制焊接层温小于250°C。
[0012]上述的大型高强度钢焊接卷制筒体的方法，其中，所述的步骤S7具体包含:
571、对筒体进行重新回圆卷制；
572、焊缝无损检测，并在筒体内安装防变形工装。
[0013]本发明与现有技术相比具有以下优点:通过来料确认、压端头、卷制、定位焊、焊前预热、焊接、以及后处理的一系列工序，使板材应力获得释放，又能防止筒体的变形问题，从而满足高强度钢的制作要求。
【附图说明】
[0014]图1为本发明的方法流程图；
图2为本发明的实施例中的卷制筒体的结构示意图；
图3为本发明的实施例中的防变形工装的安装结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。
[0016]如图1所示，本发明公开了一种大型高强度钢焊接卷制筒体的方法，其特征是，包含以下步骤:S1、筒体板下料、S2、压圆板材两端头、S3、卷制板材形成筒体、S4、对卷制好的筒体定位焊、S5、预热接缝、S6、焊接接缝、S7、对成型筒体进行防变形处理。
[0017]本实施例中，如图2所示，步骤SI筒体板下料是依据技术标准进行的，其中重要参数圆周率Π取3.1415，保留四位小数进行后续周长计算，以便后续周长精度准确;筒体板下料长度尺寸L=中径展开后周长理论值+1.5t X压头量，其中t为筒体板厚，本实施例中，对板材两端头进行压圆，因此压头量为2。
[0018]步骤S2压圆板材两端头，具体为，依据单节筒体直径3.3米的要求标准，选用500吨油压机对下料后的板材进行二端头压圆，其端头压圆直径3300毫米，在筒体板材再卷制之前进行压头，其压头大小根据卷板机回转轴决定，保证板材在进入到回转轴内，与其充分接触，与轴垂直进入，避免卷制后筒体错边；
步骤S3卷制板材形成筒体，具体的，卷制板材时在多个编程直径处分别回圆一次;本实施例中，采用2000T油压卷板机，先编程为直径8米进行回圆一次;在进行编程直径6米回圆一次;在进行编程4米回圆一次;最后编程直径为3.3米最终卷制；由于板材厚度较厚，一次直接卷制将超过油压卷板机的额定功率，上述操作可以有效保护设备，同时，分多次卷制钢板从直板道圆体，能缓慢释放其应力，保证板材强度；
步骤S4对卷制好的筒体定位焊，具体的，对卷制对接后的卷板二端头进行C02气保焊点焊定位，防止吊运错位；
步骤S5预热接缝，是卷制后进行对接缝的焊接施工前，首先要对高强度钢母材焊缝进行预热处理，具体的，用电热板进行加热，预热温度要大于120° ; 上述的大型高强度钢焊接卷制筒体的方法，其中，所述的步骤S6具体包含:
561、焊接筒体内侧焊道，多层焊，控制焊接层温小于250°C;本实施例中，利用埋弧焊机进行施工，焊接的电流，电压，焊机的移动速度要满足工艺要求；
562、为保证焊缝的质量，对焊缝外侧面碳刨清根；
563、焊接筒体外侧焊缝，多道焊，控制焊接层温小于250°C ;
564、对焊缝保温处理，覆盖保温棉，使其自然冷却，以避免产生焊接裂纹缺陷。
[0019]上述的大型高强度钢焊接卷制筒体的方法，其中，所述的步骤S7具体包含:
571、对筒体进行重新回圆卷制，以释放筒体焊接应力及重新修正筒体圆度；
572、焊缝无损检测，并在筒体8内安装防变形工装9，以防止吊运过程变形，为后续精度提供保证，如图3所示，本实施例中的防变形工装为一个能从八个方向支撑筒体8内壁的米字形工装，工装9的末端呈圆弧状，使筒体8抗变形能力达到最佳。
[0020]综上所述，利用本方法能够卷制焊接成海工粧腿单节筒体，其卷制精度及焊接强度均能满足粧腿在后续对接以及运行使用的各项要求。
[0021]尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
【主权项】
1.一种大型高强度钢焊接卷制筒体的方法，其特征在于，包含以下步骤: S1、筒体板下料； S2、压圆板材两端头； S3、卷制板材形成筒体； S4、对卷制好的筒体定位焊； S5、预热接缝； S6、焊接接缝； S7、对成型筒体进行防变形处理。2.如权利要求1所述的大型高强度钢焊接卷制筒体的方法，其特征在于，所述的步骤SI具体包含: 筒体板下料长度L=中径展开后周长理论值+1.5t X压头量，其中t为筒体板厚。3.如权利要求1所述的大型高强度钢焊接卷制筒体的方法，其特征在于: 所述的步骤S3中，卷制板材时在多个编程直径处分别回圆一次。4.如权利要求1所述的大型高强度钢焊接卷制筒体的方法，其特征在于: 所述的步骤S5中，对接缝进行预热，预热温度大于120°C。5.如权利要求1所述的大型高强度钢焊接卷制筒体的方法，其特征在于，所述的步骤S6具体包含: S61、焊接筒体内侧焊道，多层焊； S62、对焊缝外侧面碳刨清根； S63、焊接筒体外侧焊缝，多道焊； S64、对焊缝保温处理，使其自然冷却。6.如权利要求5所述的大型高强度钢焊接卷制筒体的方法，其特征在于: 所述的步骤S61和S63中，均控制焊接层温小于250°C。7.如权利要求1所述的大型高强度钢焊接卷制筒体的方法，其特征在于，所述的步骤S7具体包含: S71、对筒体进行重新回圆卷制； S72、焊缝无损检测，并在筒体内安装防变形工装。
【文档编号】B23K9/235GK105945407SQ201610557746
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年7月15日
【发明人】宋德春
【申请人】上海沪东三造船舶配套有限公司