本發明屬于焊接技術領域，涉及產品組對時采用拉筋板固定的產品，可用于鍋爐以及壓力容器等產品的組對。

背景技術：

隨著電站輔機參數的提高，筒節材質在不斷提高，目前的0號高加和二次再熱蒸汽冷卻器等產品中，過熱段筒節用到了9Cr1MoV、2.25Cr1MoV等高等級材質，為了解決過熱段筒節與管板對接后無法熱處理的難題，目前主要采用的手段是分別在過熱段筒節和管板側堆焊奧氏體材質，分別熱處理后再進行對接，對接之后不再熱處理。

管板與筒節對接時，目前主要采用機動埋弧焊方法，該方法是將過熱段筒節和管板分別放置在滾輪架4的兩個滾輪上，由滾輪驅動工件轉動完成焊接，由于兩工件分別位于兩個滾輪上，打底焊接時，很難保證兩工件完全同步轉動，在這種情況下由于打底焊縫很薄，會被拉裂。因此，為了保證打底焊接時兩工件能同步轉動，目前普遍會采用裝焊拉筋板的方式先將兩個工件（工件A 1、工件B 2）連接為一體（如圖1所示），之后工件再在滾輪架4上同步轉動完成手工焊打底焊接，打底至一定厚度（一般為10-20mm）具有足夠連接強度后，再拆除拉筋板采用機動埋弧焊焊接完成整個焊縫。

但是目前，采用焊接拉筋板連接兩工件的方式常會引起以下問題：（1）由于管板和筒節具有較大的冷裂紋敏感性，因此焊接拉筋板時必須要先預熱，否則很容易出現裂紋，由于拉筋板是間隔一定距離焊接一塊，預熱一般都是對焊接區域局部預熱，但由于工件太大，預熱時散熱快，局部預熱往往不能保證預熱溫度到位，這樣將很容易出現裂紋，若整體預熱則周期長、成本高；（2）由于筒節和管板在組裝對接焊縫前已經完成了熱處理，后續不再進行熱處理，而拉筋板若直接與筒節和管板焊接，按標準規定需要進行熱處理，且拉筋板去除后工件表面一般都會局部出現凹坑，需要對筒節和管板表面的凹坑進行補焊，補焊焊縫同樣也需要熱處理，這樣大大增加了成本和生產周期；（3）由于過熱段筒節的熱處理溫度較高，而管板的熱處理溫度較低，兩者沒有重合的熱處理溫度區域，而且拉筋板焊接位置距離焊縫很近，這樣導致在過熱段筒節上的拉筋板焊接位置進行上述熱處理時，會影響到管板材料的性能。

技術實現要素：

針對目前的拉筋板焊接方式存在的問題，即1）拉筋板焊縫容易出現裂紋，而整體預熱又導致拉筋板焊前預熱周期長、成本高；2）拉筋板焊縫（包括拆除拉筋板后工件的補焊焊縫）熱處理成本高、周期長；3）且熱處理溫度較高的工件的熱處理會對熱處理溫度較低的工件的性能造成不利影響。本發明的目的在于，提供一種在通過焊接進行對接的工件之間預焊拉筋板的新方法，以克服上述目前拉筋板焊接方式所存在的問題。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：在熱處理溫差大的兩工件之間焊拉筋板的方法，該方法為焊接對接工件A和工件B的前置工序，其中工件A的焊后熱處理溫度大于工件B的焊后熱處理溫度且兩者沒有重合區間的熱處理溫度，包括以下步驟：

S1：對工件A和工件B的待對接處進行堆焊前的預熱，預熱后在工件A和工件B的對接處堆焊鎳基或奧氏體材質的堆焊層，在堆焊堆焊層的過程中，利用堆焊層的預熱溫度，在工件A和工件B上待焊接拉筋板的位置預先焊接墊板；

S2：上述堆焊以及墊板焊接完成后，對工件A和工件B上的所述堆焊層進行焊后熱處理，在該熱處理的過程中，墊板與工件的角焊縫也一并得到熱處理；

S3：將工件A和工件B置于待對接位置后，將拉筋板一端焊接在工件A的墊板上，另一端焊接在工件B的墊板上，焊接時需保證焊接環境溫度大于等于0℃；

S4：在工件A和工件B之間裝焊完所有的拉筋板后，在工件A和工件B之間的坡口內進行打底焊；

S5：打底焊完成后，拆除所述的拉筋板，并清除墊板上殘留的焊縫；

S6：對拆除拉筋板時在墊板上形成的凹坑進行補焊或打磨，其中，補焊后無需熱處理；

所述墊板的材質和厚度能保證墊板與拉筋板焊接后無需進行熱處理，即墊板的材質和厚度符合免除焊后熱處理標準的規定，可見GB 150-2011《壓力容器》第四部分第331頁8.2.2.1表5需進行焊后熱處理的焊接接頭厚度，本發明所述墊板的材料和厚度不在該表要求的熱處理范圍內即可。

本方法通過在工件上焊接墊板，再在墊板上裝焊拉筋板（而不直接焊接在工件上）預先將工件A和工件B連為一體，再在工件A和工件B之間進行打底焊，打底焊完成后再拆除所述的拉筋板，具有如下有益效果：由于拉筋板是焊接在墊板上的，拉筋板與墊板的焊接環境溫度僅需保證在0℃以上即可，焊后也無需熱處理且拆除拉筋板后墊板上的補焊焊縫也無需熱處理，解決了目前拉筋板焊縫（包括拆除拉筋板后工件的補焊焊縫）熱處理成本高、周期長的問題，即解決了上述所述的問題2），取得了大大縮短了生產周期并顯著降低了制造成本的有益效果。另外，由于拉筋板與墊板焊后無需熱處理（包括拆除拉筋板后工件的補焊焊縫），從而避免了熱處理時，熱處理溫度較高一側的工件（工件A）對熱處理溫度較低一側的工件（工件B）的性能造成的不利影響，即解決了上述所述的問題3）。再者，由于墊板的焊接是在工件端部堆焊堆焊層期間進行的，利用堆焊層的預熱溫度完成了墊板與工件的焊接,因此，墊板與工件焊接前無需單獨預熱，充分利用堆焊的預熱溫度，不僅保證了墊板焊前的預熱，還有效的防止了墊板與工件之間焊接冷裂紋的產生，而且節約了單獨預熱墊板的成本和周期，即解決了上述所述的問題1）；同理，墊板與工件的焊后熱處理在堆焊層熱處理時一并得到處理，較墊板單獨熱處理而言，既降低了熱能成本，又縮短了生產周期。

本發明還提供了另一種在熱處理溫差大的兩工件之間焊拉筋板的方法，該方法為焊接對接工件A和工件B的前置工序，其中工件A的焊后熱處理溫度大于工件B的焊后熱處理溫度且兩者沒有重合的熱處理溫度區間，包括以下步驟：

S1：對工件A和工件B的待對接處進行堆焊前的預熱，預熱后在工件A和工件B的對接處堆焊鎳基或奧氏體材質的堆焊層，在堆焊堆焊層的過程中，利用堆焊層的預熱溫度，在工件A上待焊接拉筋板的位置預先焊接墊板；

S2：上述堆焊以及墊板焊接完成后，對工件A和工件B上的所述堆焊層進行焊后熱處理，其中在對工件A熱處理的過程中，墊板與工件A的角焊縫也一并得到熱處理；

S3：將工件A和工件B置于待對接位置后，將拉筋板一端焊接在工件A的墊板上，焊接時需保證焊接環境溫度大于等于0℃；

S4：將拉筋板的另一端直接焊接在工件B上，焊接前需對工件B的待焊位置進行預熱，焊接后需要對焊縫進行熱處理；

S5：在工件A和工件B之間裝焊完所有的拉筋板后，在工件A和工件B之間的坡口內進行打底焊；

S6：打底焊完成后，拆除所述的拉筋板，并清除墊板上和工件B上殘留的焊縫；

S7：對拆除拉筋板時，在墊板上形成的凹坑進行補焊或打磨，在工件B上的形成的凹坑進行打磨至圓滑過渡或補焊，若對工件B上的凹坑進行補焊，則補焊后對該補焊焊縫進行熱處理；

所述墊板的材質和厚度能保證墊板與拉筋板焊接后無需進行熱處理，即墊板的材質和厚度符合免除焊后熱處理標準的規定, 同樣可見GB 150-2011《壓力容器》第四部分第331頁8.2.2.1表5需進行焊后熱處理的焊接接頭厚度，本發明所述墊板的材料和厚度不在該表要求熱處理的范圍內即可。

上述技術方案的有益效果是：在工件A上，由于拉筋板是焊接在墊板上的，拉筋板與墊板的焊接環境溫度僅需保證在0℃以上即可，焊后也無需熱處理且拆除拉筋板后墊板上的補焊焊縫也無需熱處理，即在工件A上解決了目前拉筋板焊縫（包括拆除拉筋板后工件的補焊焊縫）熱處理成本高、周期長的問題，也就是上述所述的問題2），取得了縮短了生產周期并顯著降低了制造成本的有益效果。

另外，雖然在工件B上焊接拉筋板時仍需焊前預熱、焊后熱處理，但是由于工件B的焊后熱處理溫度小于工件A的焊后熱處理溫度，因此，在工件B上進行熱處理時，并不會對工件A的性能造成不利影響，即解決上述所述的問題3）。同上一技術方案一樣，由于墊板與工件的焊接是在工件端部堆焊堆焊層期間進行的，熱處理又在堆焊層熱處理時一并得到處理，因此防止了墊板與工件之間焊接冷裂紋的產生、降低了熱能成本、縮短了生產周期，即解決了上述所述的問題1）。

綜合上述第一種和第二種方法，也就是說為了避免現有技術中拉筋板焊縫熱處理時，對工件B（熱處理溫度較低的工件）的性能造成不利影響，在工件A（熱處理溫度較高的工件）上必須焊接墊板，在工件B上可選擇焊接或不焊接墊板均可。

在上述兩種方法中，所述的墊板為低碳鋼材質，厚度為6-30mm。該材質的墊板與拉筋板焊接前無需預熱，焊接后的焊縫（包括拆除拉筋板后工件的補焊焊縫）也不用熱處理。

進一步的，所述墊板的厚度為6-15mm。

在上述兩種方法中，完成步驟S1后，需對墊板的焊縫及熱影響區進行探傷。

在上述兩種方法中，步驟S1中，焊接的墊板距離相應工件對接坡口邊緣的最近距離不小于20mm。

進一步的，焊接的墊板距離相應工件對接坡口邊緣的最近距離為30-150mm。

在上述兩種方法中，步驟S1中，焊接的墊板距離所述堆焊層邊緣的最近距離不小于10mm。

進一步的，焊接的墊板距離所述堆焊層邊緣的最近距離為20-150mm。

在上述兩種方法中，所述的拉筋板為低碳鋼材質。

在上述兩種方法中，所述墊板寬度和長度能保證焊接拉筋板時角焊縫有足夠的預留空間，以避免焊縫焊至工件上。

進一步的，墊板的寬度和長度不小于50mm。

進一步的，墊板的寬度和長度范圍為：50-200mm。

在上述兩種方法中，各墊板在工件上的布置間距根據后續拉筋板的位置確定。

需說明的是，上述墊板焊接在工件上后，不用再拆卸，即形成永久墊板。

綜上所述，在本發明的兩個方法中，在工件上預先焊接永久墊板，該永久墊板在工件端部堆焊期間焊好，之后與堆焊層一起進行熱處理，墊板的預熱與熱處理在堆焊層期間進行，既能節約熱能和周期，又能保證預熱質量避免冷裂紋的產生。接下來再進行兩工件的組對，組對的焊接前將拉筋板裝焊在兩工件之間，然后進行打底焊，之后再拆除拉筋板并打磨永久墊板表面至圓滑過渡或對墊板上的凹坑進行補焊，補焊后對永久墊板不再進行焊后熱處理，由于墊板與拉筋板焊前不預熱，焊后不熱處理，因此既節約了熱能和周期，又避免了高熱處理溫度工件對低熱處理溫度工件的性能的影響。

附圖說明

圖1是目前采用的預焊拉筋板連接兩個工件的示意圖；

圖2是實施例1中拉筋板焊接的示意圖；

圖3是實施例2中拉筋板焊接的示意圖；

圖中標記為：1-工件A，2-工件B，3-拉筋板，4-滾輪架，5-過熱段筒節，6-管板，7-鎳基堆焊層，8-墊板。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明進行進一步詳細介紹，但本發明的實施方式不限于此。

以某高壓加熱器為例，該高壓加熱器中，高加過熱段筒節5的材質為12Cr2Mo1VR，壁厚為88mm；管板6的材質為20MnMoNbⅣ鍛件，對接位置的厚度為88mm，產品需要將過熱段筒節5與管板6對接起來。因12Cr2Mo1VR和20MnMoNbⅣ鍛件的熱處理溫度相差較大，若直接對接后無法直接進行熱處理，于是在過熱段筒節5和管板6的端部都需要先堆焊鎳基堆焊層7，分別熱處理后再將兩者對接起來，對接后不用再進行熱處理。

對接過程中需要預先裝焊拉筋板3（材質為低碳鋼），再在兩者之間進行打底焊，該拉筋板3的焊接即采用了本專利的方法，所采用的墊板8的材質為低碳鋼，厚度為20mm。

實施例1：

該方法包括以下步驟；

S1：在過熱段筒節5和管板6上需要焊接拉筋板3的位置劃線，做好標記；

S2：在過熱段筒節5端部的坡口面堆焊鎳基堆焊層7，第一層堆焊前需要對過熱段筒節5的待堆焊區及周圍進行預熱，堆焊完第一層后，過熱段筒節5端部的溫度較高，完全達到墊板8焊接需要的預熱溫度，此時在步驟S1中標記處進行墊板8的焊接，焊接后在過熱段筒節5上形成永久墊板8，之后在過熱段筒節5上堆焊完成整個鎳基堆焊層7；

S3：對該墊板8的角焊縫進行100%MT探傷；

S4：探傷合格后，對過熱段筒節5的鎳基堆焊層7進行焊后熱處理，同時一并對其上的墊板8的角焊縫也進行熱處理；

S5：對管板6端部的待堆焊區及周圍進行預熱，預熱后在坡口端面堆焊鎳基堆焊層7，完成后對鎳基堆焊層7進行焊后熱處理；

S6：將過熱段筒節5和管板6置于待對接位置，將拉筋板3的一端焊接在過熱段筒節5的墊板8上，另一端直接焊接在管板6上（如圖2所示）；在墊板8上焊接拉筋板時僅需保證環境溫度大于等于0℃即可，焊前無需預熱，焊后也無需熱處理；在管板6上焊接拉筋板3時需要提前對管板6的待焊處進行預熱，焊后還需對焊縫進行熱處理；

S7：拉筋板3焊接好后，在過熱段筒節5和管板6之間進行打底焊，打底焊厚度為10-20mm；

S8：拆除拉筋板3，并清除過熱段筒節5的墊板8上的殘留的焊縫，以及管板6上殘留的焊縫；

S9：由于步驟S8中拆除拉筋板3時會在墊板8和管板6表面留下凹坑，此步驟對墊板8表面凹坑進行補焊或打磨至圓滑過渡，補焊或打磨后無需進行熱處理；對管板6表面的凹坑進行補焊，補焊后需對補焊焊縫進行熱處理。

上述方法中，需保證墊板8距離過熱段筒節5坡口邊緣的距離不小于20mm，墊板8距離所述鎳基堆焊層7邊緣的距離不小于10mm。

實施例2：

該方法包括以下步驟；

S1：在過熱段筒節5和管板6上需要焊接拉筋板3的位置劃線，做好標記；

S2：在過熱段筒節5端部的坡口面堆焊鎳基堆焊層7，第一層堆焊前需要對過熱段筒節5的待堆焊區及周圍進行預熱，堆焊完第一層后，過熱段筒節5端部的溫度較高，完全達到墊板8焊接需要的預熱溫度，此時在步驟S1中標記處進行墊板8的焊接，焊接后在過熱段筒節5上形成永久墊板8，之后在過熱段筒節5上堆焊完成整個鎳基堆焊層7；

S3：對該永久墊板8的角焊縫進行100%MT探傷；

S4：探傷合格后，對過熱段筒節5的鎳基堆焊層7進行焊后熱處理，同時一并對其上的永久墊板8的角焊縫也進行熱處理；

S5：對管板6端部的待堆焊區及周圍進行預熱，預熱后在坡口端面堆焊鎳基堆焊層7，墊板8利用該預熱溫度到位后焊接在管板6的所述標記處，焊接后在管板6上形成永久墊板8，之后在管板6上堆焊完成整個鎳基堆焊層7；

S6：對該墊板8的角焊縫進行100%MT探傷；

S7：探傷合格后，對管板6的鎳基堆焊層7進行焊后熱處理，同時一并對其上的墊板8的角焊縫也進行熱處理；

S5：將過熱段筒節5和管板6置于待對接位置，將拉筋板3的一端焊接在過熱段筒節5的墊板8上，另一端焊接在管板6的墊板8上（如圖3所示），焊接時需保證環境溫度大于等于0℃即可，焊前無需預熱，焊后也無需進行熱處理；

S6：拉筋板3焊接好后，在過熱段筒節5和管板6之間進行打底焊，打底焊厚度為10-20mm；

S7：拆除拉筋板3，并清除過熱段筒節5和管板6的墊板8上殘留的焊縫；

S8：由于步驟S7中拆除拉筋板3時會在墊板8表面留下凹坑，此步驟對墊板8表面凹坑進行補焊或打磨至圓滑過渡，補焊或打磨后無需進行熱處理。

上述方法中，需保證墊板8距離過熱段筒節5或管板6坡口邊緣的距離不小于20mm，墊板8距離所述鎳基堆焊層7邊緣的距離不小于10mm。

實施例1與實施例2中，由于在工件上增加了用于焊接拉筋板的永久墊板，由于永久墊板的材質為低碳鋼，拉筋板的材質也為低碳鋼，因此拉筋板與永久墊板焊接時無需預熱，拉筋板焊縫（包括拆除拉筋板后工件的補焊焊縫）也無需熱處理，解決了由于過熱段筒節熱處理溫度較管板大很多，導致裝焊拉筋板后，在過熱段筒節上對拉筋板焊縫熱處理時會對管板性能造成影響的問題，并且拉筋板焊前無需預熱、焊后無需熱處理還大大縮短了生產周期、顯著降低了制造成本。另外，由于墊板的焊接是在工件端部堆焊鎳基層期間進行的，焊后熱處理也是與堆焊層熱處理一并進行的，充分利用了堆焊鎳基層的預熱溫度，不僅保證了墊板焊前的預熱溫度，有效的防止了冷裂紋的產生，而且大大節約了熱能成本和生產周期。