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一种大型耐热钢加热炉炉门手工气焊修复工艺
申请号	CN202010349194.1	申请日	2020-04-28	公开(公告)号	CN111360363B	公开(公告)日	2023-09-29
申请人	安徽马钢设备检修有限公司;			发明人	范兴海; 章锐; 涂俊魁; 茹锦伟; 张成国; 周凯; 杨守兴;
摘要	本发明公开了一种大型耐热钢加热炉炉门手工气焊修复装置，所述炉门为长方体状中空结构，其包括炉门前、后面板，其内部均匀设置有若干固定杆，还包括呈矩形状的固定底钢板、试压进水管和试压出水管；所述固定底钢板上左右对称设置有若干组立式H型钢支撑架，每组立式H型钢支撑架之间设置有高度低于立式H型钢支撑架高度的横式H型钢支撑架；所述试压进水管和试压出水管分别设置在炉门内的两侧，该试压进水管和试压出水管的一端管头朝上设置。本发明不仅安全易操作，焊接质量稳定、投资费用低，满足了现场实际需求，工作效率高，而且大大降低了维修成本，减少了加热环形炉停机损失，为合理组产各种规格车轮和环件加热钢锭提供了保障。
权利要求	1.一种大型耐热钢加热炉炉门手工气焊修复工艺，所述炉门(8)为长方体状中空结构，其包括炉门前面板(9)和炉门后面板(10)，其内部均匀设置有若干固定杆(7)，所述炉门(8)的炉门前面板(9)和炉门后面板(10)上具有漏水沙眼，其特征是，使用权一种大型耐热钢加热炉炉门手工气焊修复装置对炉门前面板(9)和炉门后面板(10)上的漏水沙眼进行修复，所述大型耐热钢加热炉炉门手工气焊修复装置包括呈矩形状的固定底钢板(1)、试压进水管(5)和试压出水管(6)；所述固定底钢板(1)上左右对称设置有若干组立式H型钢支撑架(2)，每组立式H型钢支撑架(2)之间设置有高度低于立式H型钢支撑架(2)高度的横式H型钢支撑架(3)；所述试压进水管(5)和试压出水管(6)分别设置在炉门(8)内的两侧，该试压进水管(5)和试压出水管(6)的一端管头朝上设置；具体步骤为：步骤一、手工气焊修复装置的制作；根据炉门(8)的规格确定该手工气焊修复装置中固定底钢板(1)、立式H型钢支撑架(2)和横式H型钢支撑架(3)的规格并进行切割制作，然后将各组立式H型钢支撑架(2)在固定底钢板(1)上放样排序后进行焊接固定，在每组立式H型钢支撑架(2)之间焊接设置横式H型钢支撑架(3)，再在立式H型钢支撑架(2)与横式H型钢支撑架(3)之间的拐角处焊接设置三角形加强筋板(4)，最后在炉门内焊接试压进水管(5)和试压出水管(6)；步骤二、焊接工艺制订和实施；所述的焊接工艺分别为焊前准备、焊接修复和焊后水压试验； 2.1)、焊接准备； 2.1.1)、气焊设备：H01‑12焊枪、1#/2#焊嘴、喉箍、氧·乙炔瓶、氧·乙炔风带； 2.1.2)、焊接技术要求：堆焊层熔合母材，焊接缝不得有任何焊接缺陷； 2.1.3)、材质：耐热钢； 2.1.4)、焊接材料：0Cr18Ni9Ti； 2.1.5)、辅助设施：放大镜、钢丝刷、砂纸、活动板手、直磨机、角向磨光机、钢丝钳、钢锯条、劳动防护用品； 2.1.6)、根据焊接要求确定焊接的工艺参数； 2.2)焊接修复；将炉门(8)垂直立放在横式H型钢支撑架(3)上，然后对炉门(8)的炉门前面板(9)和炉门后面板(10)进行焊接修复；焊接修复时，先采用角向磨光机或钢丝刷把沙眼待焊接处清理扩大，然后进行打底层的焊接，采用手工气焊碳化焰在以沙眼处为中心向外扩大的范围，焊枪嘴跟垂直立放的炉门(8)构成水平夹角配合0Cr18Ni9Ti 不锈钢焊丝由外一圈一圈向沙眼处堆焊，一层焊接完成后，可以直接观看也可以采用5倍放大镜检测焊接的表面是否有气孔、裂纹、未熔合焊接缺陷，如果发现焊接缺陷，及时采用手工角向磨光机进行清理再焊补；确认打底层焊接无缺陷后，再进行填充和盖面层的焊接，二层以上的焊接均采用由沙眼处向外一圈一圈焊接，堆焊层的整体高度略高于炉门(8)母材的厚度，整体的焊缝经检查确认无焊接缺陷后，焊接修复过程完成； 2.3)、焊后水压试验；接通试压进水管(5)进行通水试压，在试压出水管(6)上装配压力表，通过观察压力表并在水压试验成功后，交付使用。 2.根据权利要求1所述的一种大型耐热钢加热炉炉门手工气焊修复工艺，其特征是，所述立式H型钢支撑架(2)为两组。 3.根据权利要求1所述的一种大型耐热钢加热炉炉门手工气焊修复工艺，其特征是，所述立式H型钢支撑架(2)与横式H型钢支撑架(3)相连接的拐角处分别设置有三角形加强筋板(4)。 4.根据权利要求1所述的一种大型耐热钢加热炉炉门手工气焊修复工艺，其特征是，所述打底层采用直径2.5mm的0Cr18Ni9Ti不锈钢焊丝，气体火焰为碳化焰，焊嘴为1#焊嘴，焊接速度为10cm/min；所述填充和盖面层直径3.2mm的0Cr18Ni9Ti不锈钢焊丝，气体火焰为碳化焰，焊嘴为2#焊嘴，焊接速度为10cm/min。 5.根据权利要求1所述的一种大型耐热钢加热炉炉门手工气焊修复工艺，其特征是，焊接修复时，所述炉门(8)的炉门前面板(9)和炉门后面板(10)上的漏水沙眼同步进行焊接修复。
说明书全文	一种大型耐热钢加热炉炉门手工气焊修复工艺技术领域 [0001] 本发明属于大型耐热钢加热炉修复技术领域，涉及一种大型耐热钢加热炉炉门手工气焊修复装置及修复工艺。背景技术 [0002] 马钢轨道交材公司加热环形炉主要工作流程主要为，将切割加工成型的每一块钢锭，通过移动式装料机由加热炉进料口送进炉内，然后钢锭随着环形炉内设定的时间、温度、移动轨迹加热一圈，加热后的钢锭再通过固定式机械手由加热环形炉出料口进入夹持出来，摆放到轧机下面各种成形模具进行墩粗及穿孔，精确达到生产成品车轮和环件关键性标准化的第一道工序。 [0003] 钢锭加热环形炉耐热钢进出料口的炉门是呈长方体状，前后分别是炉门前面板和炉门后面板，其内部空间焊接固定有若干分段排序的固定杆，内部结构设置有进出冷热水压力系统，配合关闭的炉门保证了整体炉内钢锭加热的温度，但耐热钢进出料口炉门因长期在炉内高温下随时配合进、出料口上下移动闭和开，导致炉门内外面板局部出现冷热不均逐步氧化，另外，耐热钢炉门长时间的内部无法清理产生的氧化铁、水锈等等腐蚀内部炉门面板，故钢锭加热环形炉耐热钢炉门使用一段时间后内外面板上局部出现沙眼漏水，造成进出冷热水压力系统控制不稳定，严重的会造成因炉门内部缺水烧毁面板，从而影响整体炉内钢锭加热控制温度，若更换一个新的钢锭加热环形炉耐热钢进出料口炉门不仅需要百万元备件费用，而且因无备件，采购加工新备件周期长，势必影响生产。为了尽快恢复生产，针对面板上局部出现沙眼特点，采用传统的焊接方法：手工焊条电弧焊、二氧化碳气体保护焊、氩弧焊接法均不适合此处的修复焊接，如果采用特种焊接则存在效益比的问题。因此，需要一种对大型耐热钢加热炉炉门的修复装置和修复工艺来解决这个问题。发明内容 [0004] 针对上述背景技术中存在的大型耐热钢加热炉炉门长期使用后出现漏水沙眼，若通过大型备品备件进行更换，不仅采购预定制作时间比较长而且投资费用高，还造成停产，损失比较大的问题，本发明利用现有的资源设计制作一种大型耐热钢加热炉炉门手工气焊修复装置并配合设计相关的修复工艺加以实施，不但投资费用低、现场操作维护方便、修复时间短，关键是焊接修复后的耐热钢进出料口炉门满足钢锭加热环形炉使用周期，而且大大降低钢锭加热环形炉耐热钢进出料口炉门的维护成本。 [0005] 本发明解决技术问题的技术方案如下： [0006] 本发明一种大型耐热钢加热炉炉门手工气焊修复装置，所述炉门为长方体状中空结构，其包括炉门前面板和炉门后面板，其内部均匀设置有若干固定杆，它的创新点是，还包括呈矩形状的固定底钢板、试压进水管和试压出水管；所述固定底钢板上左右对称设置有若干组立式H型钢支撑架，每组立式H型钢支撑架之间设置有高度低于立式H型钢支撑架高度的横式H型钢支撑架；所述试压进水管和试压出水管分别设置在炉门内的两侧，该试压进水管和试压出水管的一端管头朝上设置。 [0007] 作为本发明技术方案的进一步改进，所述立式H型钢支撑架为两组。 [0008] 作为本发明技术方案的进一步改进，所述立式H型钢支撑架、横式H型钢支撑架和固定底钢板之间通过焊接固定。 [0009] 作为本发明技术方案的进一步改进，所述立式H型钢支撑架与横式H型钢支撑架相连接的拐角处分别设置有三角形加强筋板。 [0010] 本发明解决技术问题的另一技术方案如下： [0011] 本发明一种大型耐热钢加热炉炉门手工气焊接修复工艺，所述炉门的炉门前面板和炉门后面板上具有漏水沙眼，它的特点是，使用上述技术方案中所述的大型耐热钢加热炉炉门手工气焊修复装置对炉门前面板和炉门后面板上的漏水沙眼进行修复，具体步骤为： [0012] 步骤一、手工气焊修复装置的制作；根据炉门的规格确定该手工气焊修复装置中固定底钢板、立式H型钢支撑架和横式H型钢支撑架的规格并进行切割制作，然后将各组立式H型钢支撑架在固定底钢板上放样排序后进行焊接固定，在每组立式H型钢支撑架之间焊接设置横式H型钢支撑架，再在立式H型钢支撑架与横式H型钢支撑架之间的拐角处焊接设置三角形加强筋板，最后在炉门内焊接试压进水管和试压出水管； [0013] 步骤二、焊接工艺制订和实施；所述的焊接工艺分别为焊前准备、焊接修复和焊后水压试验； [0014] 2.1)、焊接准备； [0015] 2.1.1)、气焊设备：H01‑12焊枪、1#/2#焊嘴、喉箍、氧·乙炔瓶、氧·乙炔风带； [0016] 2.1.2)、焊接技术要求：堆焊层熔合母材，焊接缝不得有任何焊接缺陷； [0017] 2.1.3)、材质：耐热钢； [0018] 2.1.4)、焊接材料：0Cr18Ni9Ti； [0019] 2.1.5)、辅助设施：放大镜、钢丝刷、砂纸、活动板手、直磨机、角向磨光机、钢丝钳、钢锯条、劳动防护用品等； [0020] 2.1.6)、根据焊接要求确定焊接的工艺参数； [0021] 2.2)、焊接修复； [0022] 将炉门垂直立放在横式H型钢支撑架上，然后对炉门的炉门前、后面板进行焊接修复；焊接修复时，先采用角向磨光机或钢丝刷把沙眼待焊接修复处清理扩大，然后进行打底层的焊接，采用手工气焊碳化焰以沙眼处为中心向外扩大范围，焊枪嘴跟垂直立放的炉门构成水平夹角配合0Cr18Ni9Ti 不锈钢焊丝由外一圈一圈向沙眼处堆焊，一层焊接完成后，可以直接观看也可以采用5倍放大镜检测焊接的表面是否有气孔、裂纹、未熔合等焊接缺陷，如果发现焊接缺陷，及时采用手工角向磨光机进行清理再焊补；确认打底层焊接无缺陷后，再进行填充和盖面层的焊接，二层以上的焊接均采用由沙眼处向外一圈一圈焊接，堆焊层的整体高度略高于炉门母材的厚度，整体的焊缝经检查确认无焊接缺陷后，焊接修复过程完成； [0023] 2.3)、焊后水压试验；接通试压进水管进行通水试压，在试压出水管上装配压力表，通过观察压力表并在水压试验成功后，交付使用。 [0024] 作为本发明技术方案的进一步改进，所述打底层采用直径2.5mm的0Cr18Ni9Ti不锈钢焊丝，气体火焰为碳化焰，焊嘴为1#焊嘴，焊接速度为10cm/min；所述填充和盖面层直径3.2mm的0Cr18Ni9Ti不锈钢焊丝，气体火焰为碳化焰，焊嘴为2#焊嘴，焊接速度为10cm/min。 [0025] 作为本发明技术方案的进一步改进，焊接修复时，所述炉门的炉门前、后面板上的漏水沙眼同步进行焊接修复。 [0026] 相对于现有技术，本发明所述的一种大型耐热钢加热炉炉门手工气焊修复装置配合其修复工艺，不仅安全易操作，焊接质量稳定、投资费用低，满足了现场实际需求，工作效率高，而且大大降低了维修成本，减少了加热环形炉停机损失，为合理组产各种规格车轮和环件加热钢锭提供了保障，另外本发明所述的一种大型耐热钢加热炉炉门手工气焊修复装置及其修复工艺为今后研发的其它大型炉门沙眼漏点的修复提供了科学参考依据。附图说明 [0027] 图1为本发明所述一种大型耐热钢加热炉炉门手工气焊修复装置的正面结构示意图； [0028] 图2为本发明所述一种大型耐热钢加热炉炉门手工气焊修复装置侧面结构示意图； [0029] 图中：1.固定底钢板 2.立式H型钢支撑架 3.横式H型钢支撑架 4.三角形加强筋板 5.试压进水管 6.试压出水管 7.固定杆 8.炉门 9.炉门前面板 10.炉门后面板。具体实施方式 [0030] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0031] 除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变；“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。 [0032] 实施例1： [0033] 如图1和图2所示，本发明一种大型耐热钢加热炉炉门手工气焊修复装置，所述炉门8为长方体状中空结构，其包括炉门前面板9和炉门后面板10，其内部均匀设置有若干固定杆7，它的特点是，还包括呈矩形状的固定底钢板1、试压进水管5和试压出水管6；所述固定底钢板1上左右对称设置有两组立式H型钢支撑架2，每组立式H型钢支撑架2之间设置有高度低于立式H型钢支撑架2高度的横式H型钢支撑架3，两组立式H型钢支撑架2之间的间距小于炉门8的底部的长度，这样设置的好处是将炉门8放置在两根横式H型钢支撑架3上时，能确保炉门8正好垂直放置在横式H型钢支撑架3上，且横式H型钢支撑架3高度低于立式H型钢支撑架2，这样可以保证炉门8不会发生向左或右倾倒的情况，以确保安全性；所述试压进水管5和试压出水管6分别设置在炉门8内的两侧，且该试压进水管5和试压出水管6的一端管头朝上设置。 [0034] 本实施例中，所述立式H型钢支撑架2、横式H型钢支撑架3和固定底钢板1之间通过焊接固定。 [0035] 本实施例中，所述立式H型钢支撑架2与横式H型钢支撑架3相连接的拐角处分别设置有三角形加强筋板4，以确保该所述手工气焊修复装置应用时的稳固性。 [0036] 实施例2： [0037] 本发明一种大型耐热钢加热炉炉门手工气焊接修复工艺，所述炉门8在长期使用后，其炉门前面板9和炉门后面板10上均会出现漏水沙眼，本实施例通过使用实施例1所述的大型耐热钢加热炉炉门手工气焊修复装置对炉门前面板9和炉门后面板10上的漏水沙眼进行修复，具体步骤为： [0038] 步骤一、手工气焊修复装置的制作；根据炉门8的规格确定该手工气焊修复装置中固定底钢板1、立式H型钢支撑架2和横式H型钢支撑架3的规格并进行切割制作，然后将各组立式H型钢支撑架2在固定底钢板1上放样排序后进行焊接固定，在每组立式H型钢支撑架2之间焊接设置横式H型钢支撑架3，再在立式H型钢支撑架2与横式H型钢支撑架3之间的拐角处焊接设置三角形加强筋板4，最后在炉门内焊接试压进水管5和试压出水管6； [0039] 步骤二、焊接工艺制订和实施；所述的焊接工艺分别为焊前准备、焊接修复和焊后水压试验； [0040] 2.1、焊接准备； [0041] 2.1.1、气焊设备：H01‑12焊枪、1#/2#焊嘴、喉箍、氧·乙炔瓶、氧·乙炔风带； [0042] 2.1.2、焊接技术要求：堆焊层熔合母材，焊接缝不得有任何焊接缺陷； [0043] 2.1.3、材质：耐热钢； [0044] 2.1.4、焊接材料：0Cr18Ni9Ti不锈钢焊丝； [0045] 2.1.5、辅助设施：放大镜、钢丝刷、砂纸、活动板手、直磨机、角向磨光机、钢丝钳、钢锯条、劳动防护用品(工作服、手套、鞋、帽、平光镜)等； [0046] 2.1.6、根据焊接要求确定焊接的工艺参数； [0047] 手工焊条电弧焊 [0048] [0049] 2.2焊接修复； [0050] 因考虑到大型耐热钢加热炉的炉门8的炉门前面板9、炉门后面板10都有部分漏水沙眼，将炉门8垂直立放在横式H型钢支撑架3上，然后对炉门8的炉门前面板9、炉门后面板10进行焊接修复，这样一是方便炉门前面板9、炉门后面板10上沙眼的焊接修复，二是焊补完成后进行水压试验时能够全方位的查看整体的大型耐热钢加热炉的炉门8是否还存在漏掉的沙眼；焊接修复时，先采用角向磨光机或钢丝刷把沙眼待焊接修复处清理扩大，沙眼处最为薄弱，以沙眼处为中心向外扩大面板厚度会越来越厚，然后进行打底层的焊接，为了防止再次通过焊接把大型耐热钢加热炉的炉门前、后面板烧穿以及熔合好焊接材料与母材的冶金结合，采用手工气焊碳化焰以沙眼处为中心向外扩大范围，焊枪嘴跟垂直立放的炉门8构成水平夹角配合0Cr18Ni9Ti不锈钢焊丝由外一圈一圈向沙眼处堆焊，一层焊接完成后，可以直接观看也可以采用5倍放大镜检测焊接的表面是否有气孔、裂纹、未熔合等等焊接缺陷，如果发现焊接缺陷，及时采用手工角向磨光机进行清理再焊补；确认打底层焊接无缺陷后，再进行填充和盖面层的焊接，二层以上的焊接均采用由沙眼处向外一圈一圈焊接，堆焊层的整体高度略高于炉门8母材的厚度，不仅保证足够的强度而且保持长时间的抗腐蚀性，整体的焊缝经检查确认无焊接缺陷后，无需进行表面清理和加工，确保不影响加热钢锭的大型耐热钢加热炉炉门的使用和环形炉的其它组合件配合精度安装，焊接修复过程完成； [0051] 2.3、焊后水压试验；接通试压进水管5进行通水试压，在试压出水管6上装配压力表，通过观察压力表并在水压试验成功后，交付使用。 [0052] 本实施例中，焊接修复时，所述炉门8的炉门前面板9、炉门后面板10上的漏水沙眼同步进行焊接修复，这样可以确保整体的大型耐热钢加热炉的炉门8同时热胀冷缩不会发生其它结构件变形。