[发明专利]大管径厚管壁核工艺管道焊接及热处理工艺

说明书

技术领域

发明涉及一种焊接及热处理工艺，特别是指一种大管径厚管壁核工艺管道焊接及热处理工艺。

背景技术

目前对于核工艺管道的焊接及热处理技术难度非常大，质量要求高，特别是大管径厚管壁的核工艺管道的技术难度更大，工艺复杂，高温环境操作，焊接连续作业，工作周期长。这些特点，使得常规焊接方法和工艺无法完成正常的焊接工作。

发明内容

发明所要解决的技术问题是：提供一种大管径厚管壁核工艺管道焊接及热处理工艺，该焊接及热处理工艺在处理大管径厚管壁时焊缝质量稳定可靠。

为解决上述技术问题，发明的技术方案是：一种大管径厚管壁核工艺管道焊接及热处理工艺，包括以下步骤：

A、焊前准备，包括以下分步骤：

a1)确定焊接及热处理的执行标准；

a2)检查管材的规格、牌号、焊材规格、牌号及气体是否符合标准；

a3)选择工具；

a4)工具的验收检查；

a5)对需焊接的两管材的切口端面加工坡口，该坡口为U形坡口，所述坡口面与竖直方向的夹角为20±2.5°，所述坡口根部的圆弧半径为5mm，钝边为1-2mm；

a6)将坡口面内外表面20mm范围内杂物清除干净，露出金属光泽；

B、将需要焊接的两管材进行组对，包括以下分步骤：b1)确认组对用的工装卡具、点固块与管材材质相同或相同组别；b2)将两管材水平组对，组对间隙为1-4mm且均匀，组对完成的焊口内外壁允许偏差如下：

管内壁允许偏差：壁厚/20+1mm，最大不能超过为3mm；

管外壁允许偏差：壁厚/10+2mm，最大不能超过8mm；

C、将两管材进行手工氩弧焊点固焊，采用点固块装配，包括以下分步骤：

c1)将整条环焊缝圆周均匀分为12等分，钟点位置的3、6、9、12位置不设置点固块，八个点固块布置在1、2、4、5、7、8、10、11点位置；

c2)将点固块放入坡口之间，点固角焊缝满焊，点固角焊缝单面长度大于20mm、厚度大于3mm；

c3)检查点固焊的质量；

D、焊前预热，包括以下分步骤；

d1)将两热电偶分别固定在管材6点和12点位置，热电偶测量端距离焊缝坡口外边缘30mm-50mm；

d2)两热电偶外包裹电加热带，热电偶测量端距离电加热带边缘0-5mm，外由保温棉包裹捆扎，两热电偶测量端之间100mm-140mm为焊缝及飞溅区域，用保温棉带进行封堵；

d3)通电预热，用数显点温计定时测量坡口面温度，控制坡口面的预热温度在125℃-250℃范围；

d4)预热符合要求后，将保温棉带拆除；

E、手工钨极氩弧焊打底焊，采用分段对称施焊；

e1)确定分段对称焊接顺序和起弧位置：第一组焊接顺序；按照钟点位置6→5、11→12；3→2、8→9；6→7、1→12；4→3、9→10；的顺序焊接；其中6→5、11→12为一对对称焊段，3→2、8→9为一对对称焊段，6→7、1→12为一对对称焊段，4→3、9→10为一对对称焊段；以焊接方向为前进方向；焊接6→5、6→7，3→2，9→10时分别从6、6、3、9点的前10mm起弧，然后分别折回6点、6点、3点、9点的后10-20mm起焊；焊接11→12、4→3、1→12、8→9时分别从11、4、1、8点位置的点固块前20mm起弧，然后分别折回到11、4、1、8点位置的点固块前10mm位置起焊，直至过了12、3、12、9位置后收弧；

e2)第二组焊接顺序：按照7→8、2→1；5→4、10→11顺序焊接；其中5→4、10→11为一对称焊段，7→8、2→1为一对称焊段；焊接每一焊段时，先将该焊段两端的点固块打磨清除，焊疤打磨至与坡口面平齐，然后从该焊段起始钟点前10mm位置起弧，然后向后折回至后方焊段与焊缝接头后起焊，然后再向前行走至前方焊段与焊缝接头后收弧；

e3)打底焊道共焊2层，每层1道，焊丝选用φ1.6或φ2.4，线性焊道，焊炬摆宽不超过焊丝直径的3倍，焊缝背面相对于管材内壁余高小于3mm，层间温度在125℃-250℃范围；

F、手弧焊填充盖面：采用线性焊道、对称焊，焊炬摆宽不超过焊丝直径的3倍，层间温度在125℃-250℃；焊条选用φ3.2或φ4.0，使用φ3.2焊条时，每层厚度在4-5mm，使用φ4.0焊条时，每层厚度在5-8mm；焊缝表面余高小于2.5mm；

G、后热，包括以下分步骤；