大直径厚壁封头拼缝焊接预热后热装置及其使用方法与流程

本发明属于石化装备制造业大直径厚壁封头拼缝焊接预热后热领域。

背景技术：

随着压力容器设备大型化，容器筒体与封头的直径和壁厚都显著增大。目前国内外生产的钢板最大宽度为5米左右，球形封头无法实现整板冲压成型。一般情况下，封头中心开孔焊接人孔接管，若用对称两半钢板拼接，人孔焊缝易形成丁字焊缝影响焊接质量，所以钢板在拼接时采用非对称型式以便与人孔错开。大直径厚壁封头采用先拼焊后再采用热成型，当温度超过一定范围时焊缝金属强度会显著下降，不能满足技术要求，所以在封头冲压成型后需要将原焊缝金属刨掉去除重新焊接，该种方法称为封头拼缝置换焊肉。大直径厚壁封头材质一般为Cr-Mo钢，在焊接时有较高的淬硬及再热裂纹倾向，对焊接预热及后热要求很高，因此焊前预热及后热处理好坏是该钢种焊接质量的关键。

技术实现要素：

本发明的目的是弥补现有技术不足，提供使用方便的新装置。

大直径厚壁封头拼缝焊接预热后热装置，结构包括燃气入口管1、半环形管2、喷嘴3、螺杆5、螺母6、连接件7、门形夹具8、定位螺母9、旋紧螺栓10、力矩把手11；所述的半环形管2上开制一定数量小孔，其上焊接喷嘴3，另一侧焊接燃气入口管1；门形夹具8一端与螺杆5焊接，另一端与定位螺母9焊接；连接件7一端开孔可插进螺杆5，通过螺杆5、螺母6紧固在门形夹具8上；连接件7另一端连接半环形管2；力矩把手11和旋紧螺栓10连接；门形夹具组件有两套，连接在半环形管2两端；旋转力矩把手11，通过定位螺母9、螺栓10可将装置夹紧在设备封头4上。

大直径厚壁封头拼缝焊接预热后热装置的使用方法：

①大直径厚壁封头冲压成型后，天车吊运使其就位后固定放稳，碳弧气刨清除原焊缝金属，燃气入口管1与燃气阀管道连接，保证其连接的可靠性；

②将两个门形夹具组件分别卡入设备封头4厚度方向上，要求卡入位置与拼缝端部重合，顺时针旋转力矩把手11，将装置夹紧在设备封头4上；

③拧下螺母6，将连接件7上面的开孔插进螺杆5，组对半环形管2对齐封头拼缝位置后紧固螺母6，保证紧固的稳定性及准确性；

④待夹具卡紧后，开启燃气阀门，在喷嘴口引燃燃气，选择燃气流量，保持预热温度符合工艺要求；

⑤预热温度达到要求后，砂轮打磨清除原焊缝金属热影响区，使焊接坡口边缘呈现金属光泽，然后按照焊接工艺对拼缝施焊，焊接完成后对焊缝进行后热处理。

本发明提供了大直径厚壁封头拼缝焊接预热后热装置，特别在封头拼缝置换焊肉操作时，拼缝焊前预热及焊完后热，使用方便，能保证产品焊接质量。

附图说明

图1为大直径厚壁封头拼缝焊接预热后热装置的主视图，

图2为图1的俯视图，

图3为图1中节点I局部放大图，

图中：燃气入口管1、半环形管2、喷嘴3、设备封头4、螺杆5、螺母6、连接件7、门形夹具8、定位螺母9、旋紧螺栓10、力矩把手11。

具体实施方式

结合附图进一步描述本发明。

如图1所示，大直径厚壁封头拼缝焊接预热后热装置，结构包括燃气入口管1、半环形管2、喷嘴3、螺杆5、螺母6、连接件7、门形夹具8、定位螺母9、旋紧螺栓10、力矩把手11；所述的半环形管2上开制一定数量小孔，其上焊接喷嘴3，另一侧焊接燃气入口管1；门形夹具8一端与螺杆5焊接，另一端与定位螺母9焊接；连接件7一端开孔可插进螺杆5，通过螺杆5、螺母6紧固在门形夹具8上；连接件7另一端连接半环形管2；力矩把手11和旋紧螺栓10连接；门形夹具组件有两套，连接在半环形管2两端；旋转力矩把手11，通过定位螺母9、螺栓10可将装置夹紧在设备封头4上。

如图1、图3所示，大直径厚壁封头拼缝焊接预热后热装置的使用方法：

①大直径厚壁封头冲压成型后，天车吊运使其就位后固定放稳，碳弧气刨清除原焊缝金属，燃气入口管1与燃气阀管道连接，保证其连接的可靠性；

②将两个门形夹具组件分别卡入设备封头4厚度方向上，要求卡入位置与拼缝端部重合，顺时针旋转力矩把手11，将装置夹紧在设备封头4上；

③拧下螺母6，将连接件7上面的开孔插进螺杆5，组对半环形管2对齐封头拼缝位置后紧固螺母6，保证紧固的稳定性及准确性；

④待夹具卡紧后，开启燃气阀门，在喷嘴口引燃燃气，选择燃气流量，保持预热温度符合工艺要求；

⑤预热温度达到要求后，砂轮打磨清除原焊缝金属热影响区，使焊接坡口边缘呈现金属光泽，然后按照焊接工艺对拼缝施焊，焊接完成后对焊缝进行后热处理。

该装置使用方便，特别是在大直径厚壁封头拼缝置换焊肉时能够保证产品质量。