[发明专利]核岛主管道自动焊焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及核电技术领域，更具体地说，涉及一种核岛主管道自动焊焊接方法。

背景技术

在百万千瓦级的核电项目中，主管道是主设备，价格昂贵，制造周期较长，且主管道焊接处在核电建设的关键路径上，必须尽可能高地保证焊接质量，尽可能短地控制焊接周期，从而缩短核电建设的整体工期。

自动焊技术是一项先进的焊接技术，在设备制造、石化等领域已被广泛采用。在核电站建造阶段，窄间隙的自动焊不仅可以大幅度减小坡口横截面积、大大减少焊接金属的填充量，而且在较小的焊接热输入下，可以实现高效的焊接。同时，自动焊最大限度的排除了人因因素的影响，焊接质量相比手工焊更加稳定。因此自动焊在核电站主管道焊接过程中应用的优越性较为显著，对核电站焊接质量的进一步提高、焊接工期的进一步压缩、核电建造成本进一步降低起到十分重要的推进作用。

目前的大厚壁管道窄间隙全位置自动焊接工艺一般如图1所示，该技术实现窄间隙单层单道焊接，分打底焊接10、填充焊接11和盖面焊接12三部分。

其中，在打底焊接步骤中，在第一道打底焊接后，极易造成焊缝与侧壁的融合不好，单纯性的重复打底焊接，则不能防止或有效处理侧壁未融合的缺陷。由于打底焊接质量和厚度均得不到有效的保证，填充焊道电流和电压加大，容易造成击穿现象，且现有的焊接工艺中，整个焊接过程中送丝速度较小，要完成整个管壁的焊接的焊道数量势必较大，焊接周期较长。

同时，焊接过程中，影响焊接质量的因素很多，由于坡口的组对状况、周围环境以及人为操作原因，均有可能导致焊接质量的不乐观，没有及时的应对措施，势必会影响整个管壁焊缝的焊接质量。

对于核电建设的主管道焊接来说，采用上述大厚壁管道窄间隙全位置自动焊接工艺存在以下缺点：

1、根部焊道不能保证焊接质量和焊接厚度，易出现根部未融合的缺陷，填充焊道更易产生击穿的现象，无修补措施；

2、焊接过程中对焊接成型不好的现象无及时处理措施，更易出现侧壁未融合的缺陷。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的大厚壁管道窄间隙自动焊接工艺所存在的缺点，提供一种能够提高焊接效率、提高焊接质量、保证焊接性能稳定、专业应用于核电建设的核岛主管道自动焊焊接方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

构造一种核岛主管道自动焊焊接方法，所述管道直径≥325mm、壁厚≥40mm，使所述管道母材的相对端部组对焊前组合坡口，所述组合坡口包括上坡口和下坡口，所述下坡口包括下钝边及从下钝边的底部突出的根部钝边，间隙范围为0～1mm、上坡口的顶部宽度的范围为16～24mm，其中，包括步骤：

对根部钝边和下钝边的底部进行打底焊接，形成根部焊道，从下到上依次包括：熔透焊道、第一熔合焊道、第二熔合焊道、第一支撑焊道、第二支撑焊道、第三支撑焊道、第四支撑焊道；

对下钝边和上坡口进行填充焊接，形成填充焊道；

进行再填充焊接，形成末期填充焊道；

进行盖面焊接，采用1条或多条摆动焊道和/或1条或多条线状焊道。

本发明所述的核岛主管道自动焊焊接方法，其中，从剩余焊缝厚度8～12mm开始，进行所述再填充焊接；

从剩余焊缝厚度2～3mm开始，进行所述盖面焊接。

本发明所述的核岛主管道自动焊焊接方法，其中，在所述熔透焊道的步骤中，设定焊接电器的焊丝的基值送丝速度为15～30inch/min，焊丝的峰值送丝速度为30～60inch/min，焊接的速度为2～3inch/min，电压峰值范围为9V～12V，电流基值的范围为60A～80A，电流峰值的范围为90A～150A，脉冲频率为2.0pps，占空比为50％。

本发明所述的核岛主管道自动焊焊接方法，其中，在所述第一熔合焊道、第二熔合焊道的步骤中，设定焊接电器的焊丝的送丝速度均为0，焊接的速度为2～3inch/min，电压峰值范围为9V～12V，电流基值的范围为30A～60A，电流峰值的范围为150A～180A，脉冲频率为2.0pps，占空比为25％。

本发明所述的核岛主管道自动焊焊接方法，其中，在所述第一支撑焊道的步骤中，设定焊接电器的焊丝的基值送丝速度为5～15inch/min，焊丝的峰值送丝速度为30～90inch/min，焊接的速度为2～4inch/min，电压峰值范围为10V～14V，电流基值的范围为50A～60A，电流峰值的范围为200A～220A，脉冲频率为1.5pps，占空比为25％。