本發(fā)明涉及一種防止煉鋼轉(zhuǎn)爐結(jié)構(gòu)裂紋的方法,特別涉及一種防止煉鋼轉(zhuǎn)爐耳軸隔板結(jié)構(gòu)裂紋的方法。
背景技術(shù):轉(zhuǎn)爐托圈冷卻系統(tǒng)中,耳軸與隔板焊接是托圈裝置制造技術(shù)關(guān)鍵之一。耳軸材料為鍛鋼,牌號為SF440A,壁厚為300毫米,內(nèi)徑為600毫米;隔板材料為不銹鋼,牌號為SUS304,厚度為30毫米。焊接方法為焊條電弧焊,焊條型號為E309。由于該結(jié)構(gòu)拘束度大,焊接裂紋時有發(fā)生。在轉(zhuǎn)爐制造史上,曾有過焊接裂紋延伸到耳軸內(nèi)部的案例,教訓慘痛。為了解決焊接裂紋的問題,國內(nèi)外焊接工作者采取很多措施,有大幅度提供焊接預熱溫度的,有采用四點留間隙后補焊的,但均不能從根本上解決焊接裂紋問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的在于提供一種防止煉鋼轉(zhuǎn)爐耳軸隔板結(jié)構(gòu)裂紋的方法,該方法采用預堆過渡層、留有膨脹間隙、圓周焊縫分二步焊接且分段退焊等方式,解決焊接裂紋問題。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種防止煉鋼轉(zhuǎn)爐耳軸隔板結(jié)構(gòu)裂紋的方法,所述方法包括以下過程:1)針對耳軸與隔板結(jié)構(gòu),先將耳軸內(nèi)孔待焊區(qū)打磨,對打磨區(qū)進行滲透探傷,檢測確定無裂紋缺陷后,開始堆焊奧氏體焊接材料;2)待堆焊金屬冷卻到室溫以后,對堆焊面進行滲透探傷檢測,確定堆焊層無裂紋缺陷;3)用厚紙板剪制堆焊后內(nèi)孔樣板,樣板直徑減去2毫米作為隔板直徑,按此直徑加工隔板;4)安裝隔板時,預留隔板與耳軸孔臺階有2毫米間隙;5)對隔板的環(huán)焊縫焊接;隔板環(huán)焊縫的焊接順序是先焊圓周上半周,采用立向上方向,分段退焊;隔板環(huán)焊縫需要四層焊縫能夠填滿,焊接一至三層時,要采用分二段退焊;從第四層開始不分段退焊,一直焊至與坡口平齊;蓋面焊縫焊接時,分別從時鐘6點至12點位置逆時針與順時針同時焊接,采用窄焊道多道焊;6)焊后進行滲透探傷檢測。所述的一種防止煉鋼轉(zhuǎn)爐耳軸隔板結(jié)構(gòu)裂紋的方法,所述堆焊分二層,厚度為5毫米,堆焊層寬度40毫米,堆焊的焊條型號為E309-15,焊條直徑為Φ3.2毫米,焊接電流75-90安培,電弧電壓24-25伏特,焊接速度10厘米/分鐘;堆焊時采用焊條小擺動技術(shù);堆焊前預熱溫度為50-80℃,道間溫度不大于100℃。所述的一種防止煉鋼轉(zhuǎn)爐耳軸隔板結(jié)構(gòu)裂紋的方法,所述隔板的環(huán)焊縫焊接采用的焊條型號為E309-15,焊條直徑為Φ3.2毫米,焊接電流75-90安培,電弧電壓24-25伏特,焊接速度10厘米/分鐘;焊接時采用小擺動技術(shù);焊前需預熱溫度為50-80℃,道間溫度不大于100℃。所述的一種防止煉鋼轉(zhuǎn)爐耳軸隔板結(jié)構(gòu)裂紋的方法,所述隔板環(huán)焊縫的焊接順序是先焊圓周上半周,采用立向上方向,分段退焊,由兩名焊工分別同時施焊,一名焊工焊接從時鐘3點至12點位置,先焊第6段焊縫,后焊第5段焊縫;另一名焊工焊接從9點至12點位置,先焊第7段焊縫,后焊第8段焊縫。所述的一種防止煉鋼轉(zhuǎn)爐耳軸隔板結(jié)構(gòu)裂紋的方法,所述隔板環(huán)焊縫的焊接順序為上半周焊接結(jié)束后,焊接圓周下半周,焊接過程與上半周相似,采用立向上方向,分段退焊,由兩名焊工分別同時施焊,一名焊工焊接從時鐘6點至3點位置,先焊第12段焊縫,后焊第11段焊縫,另一名焊工焊接從6點至9位置,先焊第9段焊縫,后焊第10段焊縫。本發(fā)明的優(yōu)點與效果是:本發(fā)明首先在耳軸上采用預堆過渡層技術(shù),利用過渡層釋放焊接時產(chǎn)生的焊接應力。在隔板與耳軸間留有一定間隙,使得隔板焊接時有膨脹的空間,能夠降低耳軸焊接接頭拘束應力。將整體圓周焊縫分二步四段焊接且分段退焊等方式,解決了焊接耳軸和隔板產(chǎn)生裂紋問題。附圖說明圖1為耳軸和隔板結(jié)構(gòu)示意圖;圖2為堆焊過渡層示意圖;圖3隔板坡口和預留間隙示意圖;圖4為環(huán)焊縫焊接順序示意圖。具體實施方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進行詳細說明。實施例1:1、耳軸與隔板結(jié)構(gòu)如圖1所示。先將耳軸內(nèi)孔待焊區(qū)打磨,對打磨區(qū)進行滲透探傷,檢測確定無裂紋缺陷后,開始堆焊奧氏體焊接材料。堆焊分二層,厚度為5毫米,堆焊層寬度40毫米,如圖2所示。堆焊的焊條型號為E309-15,焊條直徑為Φ3.2毫米,焊接電流75安培,電弧電壓24伏特,焊接速度10厘米/分鐘。堆焊時采用焊條小擺動技術(shù)。堆焊前預熱溫度為50℃,道間溫度不大于100℃。在耳軸堆焊奧氏體焊接材料,由于拘束應力小,而且沒有擴散氫影響,所有,不會在耳軸熱影響區(qū)產(chǎn)生冷裂紋。2、待堆焊金屬冷卻到室溫以后,對堆焊面進行滲透探傷檢測,確定堆焊層無裂紋缺陷。3、用厚紙板剪制堆焊后內(nèi)孔樣板,樣板直徑減去2毫米作為隔板直徑,按此直徑加工隔板。隔板直徑比堆焊后內(nèi)孔小2毫米的目的是,安裝隔板后,確保隔板與耳軸之間有合適的焊縫間隙,如果隔板與堆焊后內(nèi)孔沒有間隙,會造成焊接應力加大,形成焊接裂紋。4、安裝隔板時,預留隔板與耳軸孔臺階有2毫米間隙,如圖3所示,為隔板膨脹時留出空間,使隔板能夠自由伸縮,降低耳軸焊接熱影響區(qū)收縮應力;5、隔板的環(huán)焊縫焊接,采用的焊條型號為E309-15,焊條直徑為Φ3.2毫米,焊接電流75安培,電弧電壓24伏特,焊接速度10厘米/分鐘。焊接時采用小擺動技術(shù)。焊前需預熱溫度為50℃,道間溫度不大于100℃。6、隔板環(huán)焊縫的焊接順序是先焊圓周上半周,采用立向上方向,分段退焊,由兩名焊工分別同時施焊,一名焊工焊接從時鐘3點至12點位置,先焊第6段焊縫,后焊第5段焊縫。另一名焊工焊接從9點至12點位置,先焊第7段焊縫,后焊第8段焊縫。上半周焊接結(jié)束后,焊接圓周下半周,焊接過程與上半周相似,采用立向上方向,分段退焊,由兩名焊工分別同時施焊,一名焊工焊接從時鐘6點至3點位置,先焊第12段焊縫,后焊第11段焊縫。另一名焊工焊接從6點至9位置,先焊第9段焊縫,后焊第10段焊縫。7、隔板環(huán)焊縫需要四層焊縫能夠填滿,焊接一至三層時,都要采用分二段退焊。從第四層開始不必分段退焊,一直焊至與坡口平齊。蓋面焊縫焊接時,分別從時鐘6點至12點位置逆時針與順時針同時焊接,采用窄焊道多道焊。焊后進行滲透探傷檢測,未發(fā)現(xiàn)裂紋等缺陷。實施例2:1、耳軸與隔板結(jié)構(gòu)如圖1所示。先將耳軸內(nèi)孔待焊區(qū)打磨,對打磨區(qū)進行滲透探傷,檢測確定無裂紋缺陷后,開始堆焊奧氏體焊接材料。堆焊分二層,厚度為6毫米,堆焊層寬度45毫米,如圖2所示。堆焊的焊條型號為E309-15,焊條直徑為Φ3.2毫米,焊接電流90安培,電弧電壓25伏特,焊接速度15厘米/分鐘。堆焊時采用焊條小擺動技術(shù)。堆焊前預熱溫度為80℃,道間溫度不大于100℃。在耳軸堆焊奧氏體焊接材料,由于拘束應力小,而且沒有擴散氫影響,所有,不會在耳軸熱影響區(qū)產(chǎn)生冷裂紋。2、待堆焊金屬冷卻到室溫以后,對堆焊面進行滲透探傷檢測,確定堆焊層無裂紋缺陷。3、用厚紙板剪制堆焊后內(nèi)孔樣板,樣板直徑減去2毫米作為隔板直徑,按此直徑加工隔板。隔板直徑比堆焊后內(nèi)孔小2毫米的目的是,安裝隔板后,確保隔板與耳軸之間有合適的焊縫間隙,如果隔板與堆焊后內(nèi)孔沒有間隙,會造成焊接應力加大,形成焊接裂紋。4、安裝隔板時,預留隔板與耳軸孔臺階有2毫米間隙,如圖3所示,為隔板膨脹時留出空間,使隔板能夠自由伸縮,降低耳軸焊接熱影響區(qū)收縮應力。5、隔板的環(huán)焊縫焊接,采用的焊條型號為E309-15,焊條直徑為Φ3.2毫米,焊接電流90安培,電弧電壓25伏特,焊接速度15厘米/分鐘。焊接時采用小擺動技術(shù)。焊前需預熱溫度為80℃,道間溫度不大于100℃。6、隔板環(huán)焊縫的焊接順序是先焊圓周上半周,采用立向上方向,分段退焊,由兩名焊工分別同時施焊,一名焊工焊接從時鐘3點至12點位置,先焊第6段焊縫,后焊第5段焊縫。另一名焊工焊接從9點至12點位置,先焊第7段焊縫,后焊第8段焊縫。上半周焊接結(jié)束后,焊接圓周下半周,焊接過程與上半周相似,采用立向上方向,分段退焊,由兩名焊工分別同時施焊,一名焊工焊接從時鐘6點至3點位置,先焊第12段焊縫,后焊第11段焊縫。另一名焊工焊接從6點至9位置,先焊第9段焊縫,后焊第10段焊縫。7、隔板環(huán)焊縫需要四層焊縫能夠填滿,焊接一至三層時,都要采用分二段退焊。從第四層開始不必分段退焊,一直焊至與坡口平齊。蓋面焊縫焊接時,分別從時鐘6點至12點位置逆時針與順時針同時焊接,采用窄焊道多道焊。焊后進行滲透探傷檢測,未發(fā)現(xiàn)裂紋等缺陷。