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CN116160111B - 一种电厂异径管套筒式局部激光焊接方法 - Google Patents

一种电厂异径管套筒式局部激光焊接方法

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CN116160111B
CN116160111B CN202310075131.5A CN202310075131A CN116160111B CN 116160111 B CN116160111 B CN 116160111B CN 202310075131 A CN202310075131 A CN 202310075131A CN 116160111 B CN116160111 B CN 116160111B
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wire
power plant
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张建伟
郑准备
杨占君
张骏
吴宇星
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Northwest Electric Power Test And Research Institute Of China Datang Group Science And Technology Research Institute Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种电厂异径管套筒式局部激光焊接方法，包括步骤S1、对待焊的异径管钢管的焊接面进行加工出焊接坡口，再进行激光清理，使焊接面平整光洁；S2、将焊丝加工为厚度为0.2mm‑0.6mm的套筒状，将焊丝套设在钢管上与焊接面紧密贴合；S3、在焊接坡口两侧分别放置环状感应加热器，进行焊前预热，预热温度为200℃‑300℃；S4、通过风冷式手持光纤激光器对组装好的焊接部件先在不填丝的情况下进行三级焊接，再进行激光摆动填丝盖面焊。本发明通过电厂异径管套筒式局部激光焊接方法解决了现有技术中热输入过大导致焊接变形量大、残余应力较大的技术问题。

Description

一种电厂异径管套筒式局部激光焊接方法
技术领域
本发明涉及焊接技术领域，具体涉及一种电厂异径管套筒式局部激光焊接方法。
背景技术
异径管是电站锅炉汽水管道的重要组成部分，传统焊接方法有手工电弧焊、钨极惰性气体保护焊等，传统的电弧焊焊接受到焊枪尺寸的限制，其坡口尺寸较大；在焊接完成之后，由于整体热输入比较大，会导致焊接热影响区很大，焊接变形、残余应力较高。
针对异径管焊接过程中热输入过大导致焊接变形量大、残余应力较大的问题，提出了一种电厂异径管套筒式局部激光焊接方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电厂异径管套筒式局部激光焊接方法，以解决现有技术中的热输入过大导致焊接变形量大、残余应力较大的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种电厂异径管套筒式局部激光焊接方法，包括以下步骤：
S1、对待焊的异径管钢管的焊接面进行加工出焊接坡口，再进行激光清理，使焊接面平整光洁；
S2、将焊丝加工为厚度为0.2mm-0.6mm的套筒状，将焊丝套设在钢管上与焊接面紧密贴合；
S3、在焊接坡口两侧分别放置环状感应加热器，进行焊前预热，预热温度为200℃-300℃；
S4、通过风冷式手持光纤激光器对组装好的焊接部件先在不填丝的情况下进行三级焊接，再进行激光摆动填丝盖面焊。
进一步的，S1中的异径管钢管分为钢管一和钢管二，钢管一和钢管二的壁厚为4mm-12mm，外径为45mm-80mm，焊接坡口采用V形坡口，V形坡口的上部宽度为0.8-1.2mm。
进一步的，S1中对待焊工件通过风冷式手持光纤激光器进行激光清理，除去待焊工件表面的油污及氧化膜。
进一步的，S2中的焊丝通过特定的模具加工成套筒状，将加工完成的套入钢管待焊面，焊丝在钢管一和钢管二之间作为中间层。
进一步的，S3中焊前预热后保持恒定温度，直至焊接过程结束。
进一步的，S4中三级焊接过程中风冷式手持激光器，激光功率分别为1500W、1250W、1000W，每种激光功率完成一圈焊接，总计三圈；三级焊接完成后，对焊缝进行激光清理，除去焊接表面的氧化皮及油污，保证焊接面平整光洁。
进一步的，激光摆动填丝盖面焊中，激光功率为1200W-1500W，激光摆动幅度为1.2mm-2mm。
基于上述技术方案，本发明可以产生如下有益效果：
本发明提供的一种电厂异径管套筒式局部激光焊接方法，将焊丝做成套筒状，使其与待焊异径管相匹配，并于待焊面紧密贴合；通过三级激光焊接的方法使的套筒状焊丝充分熔化与异径管形成良好的结合，减少了焊丝的填充量，并且整体热输入减少、焊接变形与残余应力大大减少。最后进行激光摆动填丝盖面焊，通过激光光束摆动，使得热量输入更加均匀，同时对熔池具有一定的搅拌作用，可以保证熔池的流动的稳定性，对保持焊接过程的稳定性、减少气孔具有重大的作用，防止焊缝产生咬边等缺陷，提高了焊接质量。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图；
其中：1、钢管一；2、环状感应加热器；3、V型坡口；4、钢管二；5、焊丝。
具体实施方式
为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明的一种电厂异径管套筒式局部激光焊接方法做进一步详细的描述。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本发明提供了一种电厂异径管套筒式局部激光焊接方法，包括以下步骤：
S1、对待焊的异径管钢管的焊接面进行加工出焊接坡口，再进行激光清理，使焊接面平整光洁；
S2、将焊丝5加工为厚度为0.2mm-0.6mm的套筒状，将焊丝5套设在钢管上与焊接面紧密贴合；
S3、在焊接坡口两侧分别放置环状感应加热器2，进行焊前预热，预热温度为200℃-300℃；
S4、通过风冷式手持光纤激光器对组装好的焊接部件先在不填丝的情况下进行三级焊接，再进行激光摆动填丝盖面焊。
进一步的，S1中的异径管钢管分为钢管一1和钢管二4，钢管一1和钢管二4异径管钢管的壁厚为4mm-12mm，外径为45mm-80mm，焊接坡口采用V形坡口3，V形坡口3的上部宽度为0.8-1.2mm。
进一步的，S1中对待焊工件通过风冷式手持光纤激光器进行激光清理，除去待焊工件表面的油污及氧化膜。
进一步的，S2中的焊丝通过特定的模具加工成套筒状，将加工完成的套入钢管待焊面，焊丝在钢管一1和钢管二4之间作为中间层。
进一步的，S3中焊前预热后保持恒定温度，直至焊接过程结束。
进一步的，S4中三级焊接过程中风冷式手持激光器，激光功率分别为1500W、1250W、1000W，每种激光功率完成一圈焊接，总计三圈；三级焊接完成后，对焊缝进行激光清理，除去焊接表面的氧化皮及油污，保证焊接面平整光洁。
进一步的，激光摆动填丝盖面焊中，激光功率为1200W-1500W，激光摆动幅度为1.2mm-2mm。
本发明提供的一种电厂异径管套筒式局部激光焊接方法，将焊丝5套筒状，使其与待焊异径管相匹配，并于待焊面紧密贴合；通过三级激光焊接的方法使的套筒状焊丝5充分熔化与异径管形成良好的结合，减少了焊丝5填充量，并且整体热输入减少、焊接变形与残余应力大大减少。最后进行激光摆动填丝盖面焊，通过激光光束摆动，使得热量输入更加均匀，同时对熔池具有一定的搅拌作用，可以保证熔池的流动的稳定性，对保持焊接过程的稳定性、减少气孔具有重大的作用，防止焊缝产生咬边等缺陷，提高了焊接质量。
可以理解，本发明使通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。

Claims (4)

1.一种电厂异径管套筒式局部激光焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、对待焊的异径管钢管的焊接面进行加工出焊接坡口，再进行激光清理，使焊接面平整光洁；
S2、将焊丝（5）加工为厚度为0 .2mm-0 .6mm的套筒状，将焊丝（5）套设在钢管上与焊接面紧密贴合；
S3、在焊接坡口两侧分别放置环状感应加热器（2），进行焊前预热，预热温度为200℃-300℃；
S4、通过风冷式手持光纤激光器对组装好的焊接部件先在不填丝的情况下进行三级焊接，再进行激光摆动填丝盖面焊；
所述S1中的异径管钢管分为钢管一（1）和钢管二（4），钢管一（1）和钢管二（4）的壁厚为4mm-12mm，外径为45mm-80mm，焊接坡口采用V形坡口（3），V形坡口（3）的上部宽度为0 .8-1.2mm；
所述S2中的焊丝（5）通过特定的模具加工成套筒状，将加工完成的套入钢管待焊面，焊丝（5）在钢管一（1）和钢管二（4）之间作为中间层；
所述S4中三级焊接过程中风冷式手持激光器，激光功率分别为1500W、1250W、1000W，每种激光功率完成一圈焊接，总计三圈；三级焊接完成后，对焊缝进行激光清理，除去焊接表面的氧化皮及油污，保证焊接面平整光洁。
2.根据权利要求1所述的一种电厂异径管套筒式局部激光焊接方法，其特征在于，所述S1中对待焊工件通过风冷式手持光纤激光器进行激光清理，除去待焊工件表面的油污及氧化膜。
3.根据权利要求1所述的一种电厂异径管套筒式局部激光焊接方法，其特征在于，所述S3中焊前预热后保持恒定温度，直至焊接过程结束。
4.根据权利要求1所述的一种电厂异径管套筒式局部激光焊接方法，其特征在于，所述激光摆动填丝盖面焊中，激光功率为1200W-1500W，激光摆动幅度为1 .2mm-2mm。
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