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申请/专利权人：中国石油大学(华东)

摘要：本发明属于堆焊技术领域，具体公开了一种管道外壁堆焊工艺。包括1对管道外壁的焊接区进行除锈、除湿、除油去污及无损检测，并依据实际工作环境及单层堆焊厚度选择焊丝的型号、规格以及焊接过程中的保护气体。2采用外壁堆焊的形式，在管道预热后，以保持焊枪位置不变转而操纵管道持续转动且沿轴向移动的方式进行施焊，焊接过程中调控管道进行平稳定速的旋转与平移，焊丝与管道表面的倾角为60°～80°。3需要进行多层堆焊时，除最后一层堆焊外，需在每一层堆焊后对堆焊面进行后热处理并在此之后进行打磨。4堆焊完成后进行热处理并进行无损检测合格，堆焊工艺完成。本发明有效提高了管道的蠕变抗力。

主权项：1.一种管道外壁堆焊工艺，其特征在于，应用于VDF裂解炉管道；VDF裂解炉管道在轴向力作用下的垂直受力方向上，柱状晶三晶交节点位置较多，晶交节点处作为主要受力位点，易导致应力集中，极易产生损伤导致蠕变孔洞，随着损伤的进一步演化，平行受力方向的晶界亚晶界处产生楔形裂纹；VDF裂解炉管道在环向力作用下的垂直受力方向上晶界较长，三晶交位点相对较少，部分应力在晶界处得到一定的分担，在相同外载作用下局部应力较小，且长晶界会限制蠕变孔洞在晶界处的扩展，但是由于其微观组织组成中存在更多的非柱状晶，使得其垂直受力方向上晶界长短并不均匀，依然容易产生局部应力集中；通过对VDF裂解炉管道在实际工况中载荷较大的管道环向力与轴向力条件下的微观晶界受力情况分析，得出其最佳的微观组织形式是完全以沿壁厚方向分布的柱状晶构成的微观组织形貌，所述最佳的微观组织形式使得管道材料在载荷较大的环向应力及轴向应力处晶界的受力状态均维持在一种沿长晶界均匀分布的状态，降低应力集中；焊丝堆焊过程中，每道丝焊会形成与焊丝方向相同的柱状晶微观组织，且其微观组织完全由柱状晶排布而成，将完全以沿壁厚方向分布的柱状晶构成的微观组织形貌作为VDF裂解炉管道加工工艺为目标，包括以下步骤：S1、对基材为N6纯镍的管道外壁的焊接区进行除锈、除湿、除油去污及无损检测，焊材为药芯焊丝，型号为TFW-625ENiCrMo-3，直径1.2mm，堆焊厚度4.5mm，有效厚度4mm，采用的保护气体为工业级纯度的CO2；S2、采用外壁堆焊的形式，在管道预热后，以保持焊枪位置不变转而操纵管道持续转动且沿轴向移动的方式进行施焊，焊接过程中调控管道进行平稳定速的旋转与平移，焊接设备在固定位置进行堆焊，焊丝与管道表面形成倾角，以实现对管道的堆焊层内部组织的调控；其中，对管道外壁的焊接区进行第一层堆焊时，预热温度≥120℃，道间温度为80-300℃，控制焊丝与管道表面的倾角为65°，第一层堆焊完毕后，对堆焊面进行100-350℃×2h的后热处理，进行第二层堆焊时，严格控制焊道热输入量和道间温度≤200℃，焊丝与管道表面的倾角调整为75°；S3、多层堆焊时，除最后一层堆焊外，需在每一层堆焊后对堆焊面进行后热处理并在此之后进行打磨以去除熔渣及飞溅；S4、堆焊完成后进行热处理并进行无损检测合格，堆焊工艺完成。

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