一種返修小型容器的焊縫背面的表面缺陷的方法
【專利摘要】本發明涉及焊接領域。為減少對小型容器的焊縫背面的表面缺陷進行返修時，工作量大、返修耗時長、二次返修風險大的問題，本發明提出一種返修小型容器的焊縫背面的表面缺陷的方法：確定觀察孔和焊接孔并找出焊縫背面的表面缺陷；向小型容器內充入保護氣體，排出空氣；彎曲返修用鎢極，用其對焊縫背面的表面缺陷進行不添絲焊接，透過黑玻璃觀察焊接進度，直至將從觀察孔觀測到的表面缺陷完全去除；再次進行外觀檢測，當焊縫背面的表面缺陷完全去除時，返修完成；當焊縫背面的表面缺陷沒有完全去除時，重新充入保護氣體，重復上述操作對焊縫背面剩余的表面缺陷進行焊接，直至返修完成。該返修方法工作量小，二次返修的風險低，耗時短，簡單易操作。
【專利說明】一種返修小型容器的焊縫背面的表面缺陷的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及焊接領域，尤其涉及對位于小型容器內壁上的焊縫背面的表面缺陷進行返修的方法。
【背景技術】
[0002]如圖1所示的小型容器是一種常見的不銹鋼容器，該容器由圓筒I和兩個封頭2通過焊接形成。圓筒I的外徑為114.3mm (毫米)、壁厚為8.56mm，且該圓筒I上設置有三個直徑為17.3mm的通孔，其中，位于圓筒I上部的兩個通孔分別為Ila和11b，位于圓筒I下部的通孔為12。封頭2為半球狀的殼體，且該封頭2的頂部設置有直徑為17.3mm的通孔21。圓筒I的兩端端口分別和兩個封頭2的圓口對接，并通過氬弧焊焊接在一起形成一個長圓體的小型容器。
[0003]在制作圖1所示的長圓體小型容器時，首先將兩個封頭2放置在圓筒I的兩端，并將封頭2的圓口與圓筒I的端口對接在一起，并通過圓筒I或封頭2上的通孔向圓筒I和封頭2對接形成的腔體內充入氬氣，以排除該腔體中的空氣。然后，從外部采用手工鎢極氬弧焊對圓筒I和封頭2的對接接口 Al和A2進行打底焊接，且打底焊接時添加焊絲，打底厚度為3.5-4.5mm0接著，采用手工電弧焊焊接方法對圓筒I和封頭2的對接接口 Al和A2的剩余部分進行填充焊接和蓋面焊接。由于在焊接過程中焊縫背面可能存在發渣、未融合、未焊透或者咬邊、焊瘤等表面缺陷，故在焊接完成后，需針對上述表面缺陷對焊縫背面進行外觀檢測，當上述表面缺陷超出允許的標準時，需對該小型容器進行返修。
[0004]目前，常用的返修方法是:通過容器壁上的通孔對其內壁上的焊縫背面進行外觀檢測，找出焊縫背面的表面缺陷，通過目測估計出該表面缺陷在容器外壁上的對應位置并在相應的焊縫處作出標記；用角向磨光機在標記的位置進行打磨，將容器上焊縫背面帶有表面缺陷的部位去除。由于該表面缺陷位于焊縫背面，故在進行打磨時，需先將該表面缺陷所在部位的焊縫磨穿，然后再通過打底焊接和填充焊接對磨穿的部位進行補焊，完成返修。這樣返修的方法，存在如下不足:
[0005]返修時，需先將焊縫背面的表面缺陷所在部位的焊縫磨穿后才能進行補焊，工作量大、返修耗時長。
[0006]通過目測估計得出表面缺陷在焊縫表面上的對應位置，易導致打磨位置不準確，進而導致打磨掉的焊縫的面積比帶有表面缺陷的焊縫的實際面積大很多，進而增大了返修工作量，且在進行補焊時施焊長度也相應增加，最終導致二次返修的風險增大。在返修次數增加即焊接次數增加時，又會帶來如下問題:首先，焊接次數增加，因在焊接過程中高溫分解形成的氫氣溶解在焊縫金屬中的量增加，勢必導致溶解在焊縫金屬中的氫氣向焊接熱影響區中的過熱區擴散的量也增加，從而為焊接熱影響區中產生延長裂紋(比如冷裂紋)埋下隱患；其次，多次焊接，易導致焊接熱影響區中過熱區的晶粒因多次過熱而長得更大，進而導致焊縫組織不均勻且力學性能下降。由此可見，焊縫經過多次返修后，即使VT和RT(Radiographic testing)即外觀檢測和射線檢測都合格、力學實驗和金相實驗也都未發現異常，多次返修仍然會對焊縫的質量產生不良影響，進而導致被返修的小型容器的使用性能和安全性能都不足以滿足要求。
[0007]綜上可見，采用現有返修方法對小型容器的焊縫背面的表面缺陷進行返修時，工作量大、返修耗時長，且易因多次返修而影響容器的使用性能和安全性能。
【發明內容】
[0008]為減少對小型容器的焊縫背面的表面缺陷進行返修時，工作量大、返修耗時長、二次返修風險大的問題，本發明提出一種返修小型容器的焊縫背面的表面缺陷的方法，該返修方法包括如下步驟:
[0009]步驟一、根據所述小型容器上的通孔和焊縫的位置，確定觀察孔和焊接孔，并對所述焊縫的背面進行外觀檢測，找出所述焊縫背面的表面缺陷；
[0010]步驟二、向所述小型容器內充入保護氣體，并將該小型容器中的空氣排出；
[0011]步驟三、彎曲返修用鎢極，使該鎢極的焊接端頭從所述焊接孔中伸入到所述小型容器內時能夠接觸到所述焊縫背面的表面缺陷，并用所述鎢極對所述焊縫背面的表面缺陷進行不添絲焊接，在所述觀察孔上設置黑玻璃，透過該黑玻璃觀察焊接進度，直至將從所述觀察孔觀測到的所述焊縫背面的表面缺陷完全去除；
[0012]步驟四、再次對所述小型容器的焊縫背面進行外觀檢測，當所述焊縫背面的表面缺陷完全去除時，返修完成；當所述焊縫背面的表面缺陷沒有完全去除時，重新向所述小型容器中充入所述保護氣體，并重復步驟三對所述焊縫背面剩余的表面缺陷進行焊接，直至返修完成。
[0013]采用本發明返修小型容器的焊縫背面的表面缺陷的方法對小型容器的焊縫背面的表面缺陷進行返修，產生的有益效果如下:首先，不需要使用角向磨光機對小型容器壁上帶有背面缺陷的焊縫進行打磨，并將其磨穿，減省了打磨工序，減小了返修工作量，縮短了返修耗時。其次，直接對焊縫背面有表面缺陷的部位進行不添絲焊接，而不需要對小型容器壁上磨穿的部位先進行打底焊接，再進行填充焊接，減小了焊接工作量，降低了二次返修的風險，同時進一步縮短了返修耗時。最后，在完成保護氣體的充入后，直接將彎曲的鎢極從焊接孔中插入到小型容器內部對焊縫背面有表面缺陷的部位進行返修焊接即可，而不需要將焊縫背面有表面缺陷的部位磨穿，更不需要對磨穿的部位進行打底焊接和填充焊接，簡單易操作。
[0014]優選地，在所述步驟二和四中，向所述小型容器中充入所述保護氣體的時間為3-4min。這樣，充入的保護氣體既可以滿足焊接保護的需要，又可以避免大量的保護氣體在充入過程中從小型容器中流出，節約了保護氣體，降低了返修成本。
[0015]優選地，在所述步驟二和四中，充入所述保護氣體時，將除充氣用的通孔密封，并在排氣用的通孔上設置有排氣口，該排氣口的直徑小于充氣用通孔的直徑。這樣，可以減少保護氣體在充氣過程中從小型容器中流出的量，減少保護氣體的浪費，進一步降低返修成本。進一步地，將透明膠帶或錫箔紙貼在所述小型容器的外壁上對所述通孔進行密封。這樣，取材方便且操作簡單。
[0016]優選地,所述保護氣體為氬氣、氦氣或氬-氦混合氣中的任意一種。
[0017]采用本發明返修小型容器的焊縫背面的表面缺陷的方法對小型容器的焊縫背面的表面缺陷進行返修，直接將彎曲的鎢極從焊接孔中插入到小型容器內部對其焊縫上背面有表面缺陷的部位進行不添絲焊接，簡單易操作，且返修工作量小，返修耗時短，二次返修的風險小。在充入保護氣體時，采用透明膠帶或錫箔紙對小型容器上的除充氣用的通孔進行密封，取材方便，操作簡單。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1為一種小型容器的剖視示意圖；
[0019]圖2為采用本發明的方法對圖1中的小型容器的焊縫背面的表面缺陷進行返修時的示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖1和2對本發明中返修壁上帶有觀察孔和焊接孔的小型容器的焊縫背面的表面缺陷的方法進行詳細說明。
[0021]如圖1和2所示，在對位于壁上的帶有五個通孔的長圓體小型容器的焊縫背面的表面缺陷進行返修時，從五個通孔中任選一個通孔作為觀察孔，并從剩余的四個通孔中任選一個通孔作為焊接孔。比如，在對焊縫A2背面的表面缺陷進行返修焊接時，可選用位于該小型容器左端的封頭2上的通孔21和位于圓筒I上的通孔IlaUlb及12中的任意一個通孔作為觀察孔，以位于該小型容器右端的封頭2上的通孔21作為焊接孔。這樣，在對焊縫A2進行返修焊接時，焊接用鎢極3的焊接端頭31從焊接孔21中伸入到小型容器的內部，并通過繞焊接孔21的軸向方向旋轉鎢極3即可實現對位于焊縫A2背面上的所有表面缺陷進行返修，操作方便。當焊縫Al (A2)背面的表面缺陷位于焊縫Al (A2)的上半圓周上時，優選用位于該小型容器右(左)端的封頭2上的通孔21或位于圓筒I下部的通孔12作為觀察孔，用位于該小型容器左(右)端的封頭2上的通孔21作為焊接孔；當焊縫Al (A2)背面的表面缺陷位于焊縫Al (A2)的下半圓周上時，優選用位于該小型容器右(左)端的封頭2上的通孔21或位于圓筒I上部的通孔IlaUlb作為觀察孔，用位于該小型容器左(右)端的封頭2上的通孔21作為焊接孔。這樣，在觀察返修焊接進度時，不存在觀察死角，方便觀察。
[0022]將位于圓筒I上部的通孔11a、Ilb和封頭2上的通孔21密封住，并在圓筒I上部的通孔Ilb上設置有排氣口，以位于圓筒I下部的通孔12作為充氣口向小型容器中充入焊接用的保護氣體，直至保護氣體充滿小型容器的內部腔體。優選地，用透明膠帶對通孔11a、Ilb和21進行密封，這樣，直接將透明膠帶貼在小型容器上通孔IlaUlb和21上即可，操作方便。當然，也可以使用錫箔紙對通孔IlaUlb和21進行密封。在貼在通孔Ilb上的透明膠帶上開設一個通孔作為排氣口。這樣，直接將貼在小型容器上的通孔Ilb上的透明膠帶扎破即可形成排氣口，操作方便。優選地，排氣口的直徑為3.5-4.5_。這樣，排氣口的直徑小于充氣口的直徑，可避免大量保護氣體在充氣過程中從小型容器中流出，減少保護氣體的浪費，節約返修成本。優選地，保護氣體為氬氣或氬-氦混合氣。當然，也可以使用氦氣作為焊接用保護氣體，此時，由于氦氣的密度小于空氣密度，優選用位于圓筒I上部的通孔Ila或Ilb作為充氣口，排氣口優選設置在圓筒I下部的通孔12上。優選地，向小型容器中充入保護氣體的時間為3-4min (分鐘)。這樣，既能夠使小型容器內部充滿保護氣體，又可以避免大量保護氣體在充氣過程中從該小型容器中流出。
[0023]待充氣結束后，根據焊接孔21與焊縫A1(A2)之間的間距及二者之間的位置關系，選擇鎢極3并對其進行彎曲，使該彎曲的鎢極3在從焊接孔21中伸入到待返修的小型容器內時其焊接端頭31能夠接觸到焊縫Al (A2)背面的表面缺陷。將黑玻璃4放置在觀察孔上，并將彎曲的鎢極3的焊接端頭31從焊接孔21中伸入到小型容器內，對焊縫Al (A2)背面的表面缺陷進行不添絲焊接。在焊接過程中，返修工作人員透過黑玻璃4觀察焊接進度。這樣，既可以利用黑玻璃濾去焊接時產生的強光，以便于返修工作人員觀察焊接進度，并減小焊接產生的強光對返修人員的眼睛的刺激，又可以利用黑玻璃阻擋焊接時產生的熔滴從觀察孔中飛出，進而避免對返修工作人員造成人身傷害。在焊接完成后，再次通過小型容器上的通孔對焊縫背面Al (A2)進行外觀檢測，當其背面的表面缺陷完全除去時，返修完成；當其背面的表面缺陷沒有完全去除時，重新向小型容器中充入保護氣體，并在充完保護氣體后繼續對焊縫背面上剩余的表面缺陷進行補焊，直至返修完成。
[0024]本發明返修小型容器的焊縫背面的表面缺陷的方法不僅適用于圖1和2中所示的壁上帶有五個通孔的小型容器，還適用于其他壁上帶有通孔的小型容器，只要待返修的小型容器上設置至少兩個通孔，能夠滿足將返修焊接用的彎曲的鎢極的焊接端頭伸入到該小型容器內部以及在焊接時對焊接進度進行觀察的需要即可。
【權利要求】
1.一種返修小型容器的焊縫背面的表面缺陷的方法，其特征在于，該返修方法包括如下步驟: 步驟一、根據所述小型容器上的通孔和焊縫的位置，確定觀察孔和焊接孔，并對所述焊縫的背面進行外觀檢測，找出所述焊縫背面的表面缺陷； 步驟二、向所述小型容器內充入保護氣體，并將該小型容器中的空氣排出； 步驟三、彎曲返修用鎢極，使該鎢極的焊接端頭從所述焊接孔中伸入到所述小型容器內時能夠接觸到所述焊縫背面的表面缺陷，并用所述鎢極對所述焊縫背面的表面缺陷進行不添絲焊接，在所述觀察孔上設置黑玻璃，透過該黑玻璃觀察焊接進度，直至將從所述觀察孔觀測到的所述焊縫背面的表面缺陷完全去除；步驟四、再次對所述小型容器的焊縫背面進行外觀檢測，當所述焊縫背面的表面缺陷完全去除時，返修完成；當所述焊縫背面的表面缺陷沒有完全去除時，重新向所述小型容器中充入所述保護氣體，并重復步驟三對所述焊縫背面剩余的表面缺陷進行焊接，直至返修完成。
2.根據權利要求1所述的返修小型容器的焊縫背面的表面缺陷的方法，其特征在于，在所述步驟二和四中，向所述小型容器中充入所述保護氣體的時間為3-4min。
3.根據權利要求1或2所述的返修小型容器的焊縫背面的表面缺陷的方法，其特征在于，在所述步驟二和四中，充入所述保護氣體時，將除充氣用的通孔密封，并在排氣用的通孔上設置有排氣口，該排氣口的直徑小于充氣用通孔的直徑。
4.根據權利要求3所述的返修小型容器的焊縫背面的表面缺陷的方法，其特征在于，將透明膠帶或錫箔紙貼在所述小型容器的外壁上對所述通孔進行密封。
5.根據權利要求1或2所述的返修小型容器的焊縫背面的表面缺陷的方法，其特征在于，所述保護氣體為IS氣、氦氣或IS -氦混合氣中的任意一種。
【文檔編號】B23K9/235GK103769725SQ201410035172
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月24日 優先權日:2014年1月24日
【發明者】賈長根, 王海東, 諶彬, 郭彥輝, 郝謙, 白春淼 申請人:中國核工業二三建設有限公司, 核工業工程研究設計有限公司