[发明专利]一种核级管道碳钢卷焊管的焊接工艺

说明书

本发明提供了一种核级管道碳钢卷焊管的焊接工艺，包括以下步骤：S1、将碳钢钢板通过JCO折弯工艺加工成带纵缝的钢管，合缝过程中，控制焊缝间隙为0.5～5mm，待进行焊接；S2、将带气囊的焊剂衬垫置于钢管内部，对气囊充气，使焊剂紧贴于钢管纵焊缝内壁，对钢管外纵缝埋弧焊；S3、翻转钢管，使用内纵缝埋弧焊机对钢管纵缝内壁进行埋弧焊，完成纵缝的焊接。本发明所述的焊接工艺，解决当前焊缝等级不达标的问题。

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，具体为一种核级管道碳钢卷焊管的焊接工艺。

背景技术

焊接钢管也称焊管，是用钢板或带钢经过卷曲成型后焊接制成的钢管。

焊接钢管采用的坯料是钢板或带钢，因其焊接工艺不同而分为炉焊管、电焊(电阻焊)管和自动电弧焊管。因其焊接形式的不同分为直缝焊管和螺旋焊管两种。因其端部形状又分为圆形焊管和异型(方、扁等)焊管。

在核级碳钢卷焊管加工中，要求质保等级为Q2，核安全等级为Q3，钢管焊缝为1级。而目前钢管焊缝焊接通常有三种方法：方法1、钢管内部用气囊衬垫外埋弧焊单面焊双面成形法；方法2、管外手工CO2-Ar混合气体保护焊打底，管内埋弧焊，再碳弧气刨清根(去除气体保护焊打底层)，最后正面埋弧焊；方法3、先管内埋弧焊，再管外埋弧焊。存在的缺陷有：在方法1中，焊缝不能保证全部焊透，电流过大时，会将母材烧穿，背面形成焊瘤；或电流合适时，背面局部因焊剂衬垫分布不均，造成根部成形不良，射线探伤(RT)会检测为根部未熔合等缺陷；在方法2中，除了打底、清根增加人工外，碳弧气刨清根中，打磨工作量较大，且焊缝中较容易存在夹碳，降低焊缝冲击韧性，影响焊缝质量；在方法3中，管内埋弧焊底部无衬垫，焊接中底部空气受热，从熔池中沸腾出，部分未析出的空气就会在焊缝上部及表面产生气孔。

此外在埋弧焊过程中，常见的缺陷有焊缝表面成形不良、咬边、未熔合、未焊透、夹渣、气孔、裂纹和烧穿等，因此提供一种能够保证焊接要求，具有100％一级焊缝的核级管道碳钢卷焊管成为当前亟需的难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种核级管道碳钢卷焊管的焊接工艺，解决当前焊缝等级不达标的问题。

本发明通过以下技术方案得以实现。

一种核级管道碳钢卷焊管的焊接工艺，包括以下步骤：

S1、将碳钢钢板通过JCO折弯工艺加工成带纵缝的钢管，合缝过程中，控制焊缝间隙为0.5～5mm，待进行焊接；

S2、将带气囊的焊剂衬垫置于钢管内部，对气囊充气，使焊剂紧贴于钢管纵焊缝内壁，对钢管外纵缝埋弧焊；

S3、翻转钢管，使用内纵缝埋弧焊机对钢管纵缝内壁进行埋弧焊，完成纵缝的焊接。

进一步的，在步骤S1中，所述JCO折弯工艺加工过程为：将钢板的一半压成J形，再将钢板的另一半压成J形，经多次压缩后形成C形钢管，在合缝过程中，控制焊缝间隙为0.5～5mm；

进一步的，在步骤S1中，所述钢板，按照重量百分比，包括以下原料：C:0.18-0.20％；Si:0.20-0.30％；Mn:0.46-0.56％；S:0.02-0.03％；P:0.001-0.002％；Cr:0.1-0.2％；Ni:0.1-0.3％；Cu:0.15-0.25％；Al:0.2-0.3％；Ti:0.01-0.02％。

进一步的，在步骤S3中，翻转钢板后，封闭钢管纵缝的两端，将焊剂和外部空气隔绝；因此在保持焊丝和焊剂充分接触的情况下，能够保证焊剂上方仅有少量的空气或者没有空气，能够减少空气中有害气体侵入电弧；