集箱設備的焊縫內部裂紋修復方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及裂紋修復技術領域，具體地，涉及一種集箱設備的焊縫內部裂紋修復方法。
【背景技術】
[0002]目前，由于超臨界機組和超超臨界機組具有顯著的節能和改善環境的效果，并具有較高的熱效率，在發電領域得到了廣泛的應用。另外，由于新型的鐵素體耐熱鋼P92具有更優的耐高溫強度和抗蠕變性能、更優良的耐腐蝕和抗氧化性能，使得其在超超臨界機組的高溫集箱設備(包括集箱和相應的連接蒸汽管道、以及將集箱和集箱以及將集箱和蒸汽管道連接的焊接接頭)的制造中得到越來越廣泛的應用。
[0003]通常，采用P92制造的超超臨界機組高溫高壓集箱(以下簡稱P92集箱)結構復雜，運行參數高(605°C/26.25MPa)且風險大。在一些實際服役的鍋爐中，先后發現P92集箱的焊接接頭及其現在安裝焊縫內部存在微裂紋、裂紋及其他超標缺陷，并且隨著服役時間延長，裂紋有不斷擴大的趨勢，使得集箱存在較大的隱患和風險，從而嚴重影響鍋爐設備的安全運行。此外，由于P92屬于高合金材質，其本身存在一定的焊接冷裂紋傾向，使得其焊接性較差，從而更使得焊接接頭內部缺陷尤其是細微裂紋的消除變得十分困難。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種集箱設備的焊縫內部裂紋修復方法，該集箱設備的焊縫內部裂紋修復方法能夠有效地修復焊縫內部的各種類型的裂紋，并保持集箱設備性能的完整性。
[0005]為了實現上述目的，本發明提供一種集箱設備的焊縫內部裂紋修復方法，該修復方法包括:S1、對所述集箱設備焊縫進行檢測，以確定焊縫內部裂紋的分布及定位深度；S2、根據所述焊縫內部裂紋的分布及定位深度，對確定有所述裂紋的焊縫進行挖除形成焊縫坡口，以去除所述焊縫內部的裂紋；S3、對所述焊縫坡口進行填充焊接；S4、對填充焊接后的修復焊縫進行熱處理。
[0006]通過上述技術方案，由于可通過檢測來確定焊縫中裂紋的深度大小等特性，隨后，通過挖除的方式將裂紋處的焊縫金屬進行清除以形成焊縫坡口，隨后對該焊縫坡口進行填充焊縫，并對焊接后的填充焊縫進行熱處理，從而在有效去除并修復焊縫內部的各種類型的裂紋同時，能夠保持集箱設備性能的完整性，使得集箱設備的安全穩定性得到進一步提升。
[0007]優選地，在步驟SI中，采用超聲波檢測并結合超聲衍射時差法對所述集箱設備的焊縫進行檢測。
[0008]優選地，在步驟S2中，加工所述焊縫坡口的兩側面以在兩側面上分別形成焊接坡□面。
[0009]優選地，采用機械車削的方式對集箱設備的焊縫整周車削，以形成所述焊縫坡口并形成所述焊接坡口面。
[0010]進一步地，對所述焊縫坡口進行超聲波檢測和滲透檢測，以確保缺陷被清除。
[0011]優選地，所述焊縫坡口的界面形狀形成為U型槽，該U型槽的深度在焊縫徑向方向上稍大于所述缺陷的定位深度，該U型槽的槽口寬度大于所述焊縫的寬度。
[0012]優選地，步驟S2中，對所述集箱設備的受到所述焊縫熱影響的區域進行挖除。
[0013]優選地，步驟S3中，在進行填充焊接前，對所述焊縫坡口進行預熱處理。
[0014]優選地，步驟S3中，對所述焊縫坡口以焊層疊加的方式進行填充焊接，且在每個焊層上焊接至少三道焊縫，同時在所述至少三道焊縫中間預留退火焊道。
[0015]優選地，對所述修復焊縫熱處理的溫度低于該修復焊縫側部的集箱與接管連接處的角焊縫的臨界溫度，并延長所述修復焊縫熱處理的保溫時間。
[0016]本發明的其它特征和優點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【附圖說明】
[0017]附圖是用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的【具體實施方式】一起用于解釋本發明，但并不構成對本發明的限制。在附圖中:
[0018]圖1是本發明的集箱設備的結構示意圖；
[0019]圖2是本發明的形成有焊縫坡口以及焊接坡口面的集箱設備焊縫的結構示意圖；
[0020]圖3是本發明的集箱設備的焊縫內部裂紋修復方法的具體流程示意圖。
[0021]附圖標記說明
[0022]1-集箱，2-焊接接頭，3-接管，4-新焊縫坡口面，5-舊焊縫坡口面。
【具體實施方式】
[0023]以下結合附圖對本發明的【具體實施方式】進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。
[0024]如圖1所述，本發明的集箱設備包括集箱I和將集箱I與其他管道或者將集箱I與其他集箱相互連接的焊接接頭2，也就是，焊接接頭2處形成有焊縫，同時，集箱I的外表面上連接多個接管3。在集箱設備服役中，焊接接頭2的焊縫中易存在微裂紋、裂紋等缺陷，因此，本發明提供一種集箱設備的焊縫內部裂紋修復方法。
[0025]如圖2和3所示，本發明的所述焊縫內部裂紋修復方法包括:S1、對所述集箱設備焊縫進行檢測，以確定焊縫內部裂紋的定位深度；S2、根據所述焊縫內部裂紋的定位深度，對確定有所述裂紋的焊縫進行挖除形成焊縫坡口，以去除所述焊縫內部的裂紋；S3、對所述焊縫坡口進行填充焊接；S4、對填充焊接后的修復焊縫進行熱處理。
[0026]由于通過檢測可以準確地確定焊接接頭2的焊縫中不同分層處裂紋的大小、分布深度等特性，并可以通過挖除的方式將裂紋處的焊縫金屬進行清除以形成用于隨后進行修復焊接的焊縫坡口，在焊縫坡口形成后，可以對該焊縫坡口進行填充焊縫，并對焊接后的填充焊縫進行熱處理，從而在有效去除并修復焊縫內部的各種類型的裂紋同時，能夠保持集箱設備性能的完整性，使得集箱設備的安全穩定性得到進一步提升。
[0027]進一步地，在本發明的焊縫內部裂紋修復方法中，為了更準確地檢測焊縫中的裂紋，優選地，在步驟Si中，采用超聲波檢測并結合超聲衍射時差法對集箱設備的焊縫，例如焊接接頭2處的焊縫，或者集箱I和蒸汽管道連接處的焊縫進行檢測，以清楚地掌握缺陷性質、位置和大小，為隨后完全消除缺陷以及對修復缺陷后的集箱設備的安全評估奠定良好基礎。
[0028]優選地，在步驟S2中，對存在裂紋的焊縫挖除形成焊縫坡口后，為了進一步便于隨后進行的填充焊接，并提高填充焊接的質量，對所述焊縫坡口的兩側面進行加工以在該兩側面上分別形成焊接坡口面。如圖2所示，新形成的焊縫坡口的寬度大于原焊縫的寬度，使得所述焊縫坡口的新焊縫坡口面4之間的距離寬于舊焊縫坡口面5之間的距離，從而便于隨后的填充焊接。需要注意的是，在進行填充焊接前，優選地確保消除焊縫坡口面底部的毛刺，以使焊縫坡口面平整。
[0029]另外，為了便于焊縫坡口的形成，本發明的焊縫內部裂紋修復方法中，根據裂紋缺陷的位置、尺寸以及深度，確定挖除的范圍后，優選地采用機械車削的方式對集箱設備的焊縫整周車削，以形成所述焊縫坡口并同時形成所述焊接坡口面。
[0030]另外，為了進一步確定裂紋缺陷是否完全消除，并確保修復焊接后的部件的質量，優選地，在所述焊縫坡口形成后，對所述焊縫坡口優選地進行超聲波檢測和滲透檢測，以確保缺陷被清除。當然，在此也可以采用其他的缺陷檢測方法來檢測是否還存在裂紋，具體根據實際施工作業來選擇，例如，如圖3所示，在本發明的可替換實施方式中，在對焊縫坡口進行填充焊接前，采用滲透檢測(PT)或磁粉檢測(MT)對所述焊縫坡口進行檢測。
[0031 ] 進一步地，在一種【具體實施方式】中，如圖2中的新焊縫坡口面4所示，本發明的所述焊縫坡口的界面形狀形成為U型槽，該U型槽的深度在焊縫徑向方向上稍大于所述缺陷的定位深度，以優選地清除缺陷周圍的金屬組織，該U型槽的槽口寬度大于所述焊縫的寬度，同理，以優選地清除原焊縫周圍的金屬組織。這樣，U型槽形式的焊縫坡口可以利于填充焊縫的形成，使得填充焊縫與周圍的焊接接頭具有良好的結合性和穩定性。
[0032]例如，在本發明的一種具體應用實施方式中，在原焊縫表面寬度約30mm的情形下，根據檢測到裂紋的位置、深度和大小，對焊接接頭2整周車削深度約60mm，擬定挖除寬度40_，以形成U型的焊縫坡口，并同時直接加工出U型坡口。該挖除過程的控制要點包括:根據檢測結果，清楚掌握缺陷的位置、尺寸、深度，挖除的范圍等；車削至接近缺陷埋藏最深深度時，應減小進刀量；缺陷挖除過程中仔細觀察缺陷露頭情況，必要時暫停挖除工作，進行滲透(PT)檢驗，并記錄缺陷的位置、形貌、尺寸；挖除過程中隨時用直探頭或小直徑精密測厚儀探頭進行超聲波(UT)檢測和壁厚測量，如條件允許，用斜探頭從兩側進行試探