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大口径厚壁热卷钢管的焊接生产工艺
作者:山东晟邦钢管有限公司 来源:/ 时间:2021/8/23 9:01:39

大口径厚壁热卷钢管的焊接生产工艺

1.工艺流程

102053087_2.jpg2.图形建模

根据加工图纸的实际尺寸、角度、方向等进行实体建模,并进行修剪贯口。在三维视图里进行贯口区域的接触、碰撞检查。检查合格后,拆分贯口零件。

3.钣金展开、编程切割

用钣金展开软件进行展开,并在宽度方向两边各加75 mm宽的压头,然后进行编程切割。考虑到焊接收缩,尺寸放大4 mm,切割完毕后在原零件尺寸的位置两端外侧2 mm位置打刻样冲眼,以备压头完毕后把余量切除掉。

4.展开示意

由于管壁较厚,且与其他支管具有一定倾斜角度,全部采用管内壁线或者全部采用外壁线都无法满足装焊要求,所以在展开时必须考虑壁厚的影响,进行适当取舍,方能满足装焊要求,否则后面将无法组装,见图5所示放样步骤。以图5a为例,可以看出管内、外壁长度相差多达260 mm,若此支管倾斜角度增大,差值会进一步扩大,所以必须对管内壁和外壁线进行合适选择。由图5可知,根据实际情况,在趾部区域应选择管壁内侧线,在根部区域应选择外侧线,内壁线与外壁线会有一个交点,以此交点向两侧进行内外壁线的取舍,删除多余线条后,;为了让贯口最低点在等分线上,以便确定起点位置,方便操作,可将图最低点平移到展开图的两边,之后进行32等分。根据展开所提供的信息,转化到实体支管上进行切割贯口。要注意贯口最低点位置的选择,避免3根支管纵焊缝重叠,3根支管的纵焊缝以相互错开90°为宜,以免产生应力集中等不利因素。

5.预弯、压头

预压弯在压机上进行,压头过程中随时用样板检查R形状(检查样板用长度为300 mm长的铝合金材料等比例绘制,等离子切割完毕,符合检查要求时方能使用),控制间隙不大于1.0 mm(用塞尺测量),检查压痕,要求压痕深度不大于1 mm,为保证质量,可在上下模上垫较软的材料,以减小压痕深度。

6.余量切割、坡口制作

根据图纸尺寸在样冲眼位置划线,割掉预弯余量,并按照工艺要求开设坡口;检查气割表面:粗糙度不大于50 μm,且无毛刺、撕开、裂纹等影响焊缝质量和强度的缺陷。

7.加热、卷圆、成型

钢板加热温度控制在650 ℃以内,同时要避开兰脆温度。钢板加热温度保持时间按照钢板实际厚度乘以1.0 min/mm计算;在卷板机上进行,用内样板检查钢管R形状,卷制成型,控制间隙不大于1.0 mm;卷制成型后,把卷管放在空地上,风冷至100 ℃以下; 在收口机上, 检查圆度,直缝收口,点焊。

8.直缝焊接

直缝焊接严格按焊接工艺评定参数制定的焊接工艺规程(WPS)进行焊接,见表1,采用埋弧焊焊接纵焊缝,焊材按规定的要求烘烤至350 ℃并保温;严禁在非焊接区引弧;为保证美观,外表面焊缝余高不大于1 mm,原则上不留余高。

9.焊后整形、回圆

焊接完成后,割下引(熄)弧板;并UT探伤,待合格后在卷板机上校圆。整形后检查形状、直线度、表面质量钢管制作要求。

10.钢管取样复验

对热卷后的钢管按国标要求进行取样复验。

11.支管与主管焊接

按照图纸要求进行支管、主管之间相贯线口焊接。