專利名稱：直管管坯內壁堆焊后成型90°彎管的方法
技術領域：
本發明涉及一種彎管成型方法，具體涉及一種用于大型壓力容器的直管管坯內壁堆焊后成型90°彎管的方法。
背景技術：
目前，內壁堆焊彎管是加氫反應器及熱高分反應器等臨氫設備上的重要部件，該類彎管內壁通常堆焊309L+347材料，在國內以及國外同行業中傳統的制造工藝一般為:鍛件加工一彎管煨制一正火+回火一分段(一般分3 4段)一分別手工堆焊各段彎管的內壁過渡層與耐蝕層一校口一分別加工坡口一遞退法焊接基層兩道環縫一探傷一手工堆焊(如圖1所示)。按以上方法制造的90°彎管，其坡口加工、內壁堆焊、環縫裝焊、探傷檢測等工序較多，制造過程時間較長，生產效率較低，嚴重影響加氫產品的制造周期。彎管中間兩條環縫的組焊、探傷，較大幅度地增加了制造成本，且補堆時受空間位置限制，造成堆焊質量不易保證，更增加產品質量風險。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種可縮短生產制造周期，并能有效保證堆焊層質量的直管管坯內壁堆焊后成型90°彎管的方法。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:直管管坯內壁堆焊后成型90°彎管的方法，其特征在于包括以下步驟:
a、選取直管管坯；b、采用自動堆焊機在直管管坯內壁堆焊過渡層，所述過渡層采用鎢極氬弧焊進行堆焊；C、采用自動堆焊機在過渡層表面堆焊耐蝕層，所述耐蝕層采用鎢極氬弧焊進行堆焊;d、爐內加熱直管管坯，取出加熱后的直管管坯，到壓機上利用模具壓制成型為90°彎管；e、將成型后的90°彎管進行熱處理，所述熱處理方法為正火加回火。進一步的是，在步驟d中，直管管坯在爐內的溫度為tl，990°C彡tl ( 1010°C，上壓機利用模具壓制過程中，所述管坯終壓溫度為t2，t2 ^ 800°C。本發明的有益效果是:其一，可有效縮短90°彎管的制造周期；其二，由于過渡層與耐蝕層采用鎢極氬弧焊進行堆焊，其可以很好防止過渡層與管壁之間，以及耐蝕層與過渡層之間出現剝離；其三，由于先在直管管坯中堆焊過渡層與耐蝕層后再成型為90°彎管，其相對于在90°彎管成型后再在90°彎管內壁堆焊過渡層與耐蝕層而言，可避免彎管成型過程中各個部分的彎曲曲率不一致而造成的堆焊層厚度不合理以及堆焊搭接質量風險，尤其適合在90°彎管的生產制作中推廣應用。
圖1為現有技術中90°彎管的結構示意圖；圖2為本發明生產的90°彎管的結構示意圖。圖中標記為:環縫1、過渡層2、耐蝕層3。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。如圖2所示，本發明的直管管坯內壁堆焊后成型90°彎管的方法，其特征在于包括以下步驟:a、選取直管管坯；b、采用自動堆焊機在直管管坯內壁堆焊過渡層，所述過渡層采用鎢極氬弧焊進行堆焊；C、采用自動堆焊機在過渡層表面堆焊耐蝕層，所述耐蝕層采用鎢極氬弧焊進行堆焊;d、爐內加熱直管管坯，取出加熱后的直管管坯，到壓機上利用模具壓制成型為90°彎管；e、將成型后的90°彎管進行熱處理，所述熱處理方法為正火加回火。在上述a、b·、c、d、e五個步驟中，由于在步驟b中的過渡層與步驟c中的耐蝕層采用鎢極氬弧焊進行堆焊，其可以很好防止過渡層與管壁之間，以及耐蝕層與過渡層之間出現剝離，其原因是鎢極氬弧焊的電弧是在氬氣中進行燃燒，氬氣具有極好的保護作用，能有效的隔絕周圍空氣，它本身既不與金屬起化學反應，也不溶于金屬，使得焊接過程中的冶金反應簡單易控制，并能獲得較高質量的焊縫。其相對于其它焊接方法而言，在過渡層與管壁之間的結合面處，以及耐蝕層與過渡層之間的結合面處能形成更緊密的結合，能有效阻止氫滲入到過渡層與管壁之間的結合面處以及滲入耐蝕層與過渡層之間的結合面處，從而可防止過渡層與管壁之間，以及耐蝕層與過渡層之間出現氫剝離現象。另外，由于先在直管管坯中堆焊過渡層與耐蝕層后再成型為90°彎管，其相對于在90°彎管成型后再在90°彎管內壁堆焊過渡層與耐蝕層而言，可避免彎管成型過程中各個部分的彎曲曲率不一致而造成的堆焊層厚度不合理以及堆焊質量風險，其原因在于:將直管管坯加熱成型為90°彎管后，彎管各個部位直徑具有不一致性，當自動堆焊機在彎管內進行堆焊時，必然造成有的地方堆焊較薄，有的地方堆焊較厚，從而形成堆焊層厚度質量缺陷；另外，在彎管內壁堆焊時，還可能造成自動對焊機在曲率變化較大的地方出現停止作業，需要重新起弧進行堆焊，這樣就形成了堆焊層的搭接現象，容易造成堆焊質量不合格。但先在直管管坯內壁堆焊過渡層與耐蝕層后(過渡層與耐蝕層統稱為堆焊層)，就不會存在堆焊層厚度不一致的質量缺陷，也不會出現堆焊搭接現象，可大大提高產品的質量。另外，在采用上述a、b、c、d、e五個步驟成型為90°彎管后，可減少環縫焊接等工序，能大大提高90°彎管的生產效率。在上述實施方式的步驟d中，加熱溫度的設定滿足直管管坯在模具上彎曲成型即可，但為了提高90°彎管的基層材料性能(基層材料即除去過渡層與耐蝕層外的管壁部分)，作為優選的方式，在步驟d中，直管管坯在爐內的溫度為tl，990°C彡tl ( 1010°C，上壓機利用模具壓制過程中，所述管坯終壓溫度為t2，t2 ^ 800°C。直管管坯在爐內溫度tl低于990°C，將導致直管管坯在壓機的模具上壓制時，由于熱量的消耗，壓制終壓溫度將小于800°C，而tl大于1010°C，將導致壓制成型并經性能熱處理后，90°彎管的力學性能達不到要求；另外，上模具的終壓溫度控制在t2 > 800°C，其目的是為了防止壓制成型過程中壓制不動或強行壓制致使有些部位產生微小裂紋。可通過下表得到90°彎管的基層材料性能對比:
權利要求
1.直管管坯內壁堆焊后成型90°彎管的方法，其特征在于包括以下步驟: a、選取直管管還； b、采用自動堆焊機在直管管坯內壁堆焊過渡層，所述過渡層采用鎢極氬弧焊進行堆焊; C、采用自動堆焊機在過渡層表面堆焊耐蝕層，所述耐蝕層采用鎢極氬弧焊進行堆焊； d、爐內加熱直管管 坯，取出加熱后的直管管坯，到壓機上利用模具壓制成型為90°彎管； e、將成型后的90°彎管進行熱處理，所述熱處理方法為正火加回火。
2.如權利要求1所述的直管管坯內壁堆焊后成型90°彎管的方法，其特征在于:在步驟d中，直管管坯在爐內的溫度為tl，990°C彡tl ( 1010°C，上壓機利用模具壓制過程中，所述管坯終壓溫度為t2，t2彡800°C。
全文摘要
本發明公開了一種用于大型壓力容器的直管管坯內壁堆焊后成型90°彎管的方法，可縮短生產制造周期，并能有效保證堆焊層質量。該直管管坯內壁堆焊后成型90°彎管的方法，包括a、選取直管管坯；b、采用自動堆焊機在直管管坯內壁堆焊過渡層，所述過渡層采用鎢極氬弧焊進行堆焊；c、采用自動堆焊機在過渡層表面堆焊耐蝕層，所述耐蝕層采用鎢極氬弧焊進行堆焊；d、爐內加熱直管管坯，取出加熱后的直管管坯，到壓機上利用模具壓制成型為90°彎管；e、將成型后的90°彎管進行熱處理，所述熱處理方法為正火加回火。其一，可有效縮短制造周期；其二，可防止過渡層與管壁之間，以及耐蝕層與過渡層之間出現剝離；其三，可保證堆焊層質量。
文檔編號B23P17/00GK103231224SQ20131013265
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月17日 優先權日2013年4月17日
發明者王迎君, 王雪驕, 郭太平, 李振國, 張海林, 金卿, 杜軍毅, 曹晨思, 司晨亮, 何治文, 王宏偉 申請人:二重集團(德陽)重型裝備股份有限公司