[發明專利]核電站自動焊接的坡口及自動焊接方法

有效

• 申請號: 201010283900.3
• 申請日: 2010-09-09
• 公開（公告）號: CN101947700A
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發明（設計）人: 束國剛;李靖;曾憲利;張秋海;楊春樂;劉全忠;李予衛;王東
• 申請（專利權）人: 中廣核工程有限公司;中國廣東核電集團有限公司
• 主分類號: B23K33/00
• 分類號: B23K33/00;B23K9/02;B23K9/16;B23K9/095
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 易釗

技術領域

本發明涉及核電技術領域，更具體地說，涉及自動焊接的坡口及自動焊接方法。

背景技術

自動焊技術是一項先進的焊接技術，在設備制造、石化等領域已被廣泛采用。在核電站建造階段，窄間隙的自動焊不僅可以大幅度減小坡口橫截面積、大大減少焊接金屬的填充量，而且在較小的焊接熱輸入下，可以實現高效的焊接。同時，自動焊最大限度的排除了人因因素的影響，焊接質量相比手工焊更加穩定。因此自動焊在核電站主管道焊接過程中應用的優越性較為顯著，對核電站焊接質量的進一步提高、焊接工期的進一步壓縮、核電建造成本進一步降低起到十分重要的推進作用。

在核電站主管道自動焊中，一般采用帶鈍邊的V型標準坡口，結合主設備/主管道的具體尺寸，進行詳細坡口尺寸設計，確保每條焊道最大寬度不大于10.5mm，以實現主管道單道多層焊接。

對于壁厚小于85mm的主管道可使用雙V坡口，但是對于壁厚大于85mm的主管道，使用雙V坡口則無法達到每條焊道最大寬度不大于10.5mm的標準，因此需要對壁厚大于85mm的主管道設計新的管道坡口，以更好的體現了自動焊的優點。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述缺陷，提供一種用于核電站自動焊接的坡口及自動焊接方法，其適用于壁厚大于85mm的核電站核島主管道。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

構造一種核電站自動焊接的坡口，所述管道壁厚大于85mm，管道內鏜口寬度為10～15mm，其中，所述坡口包括：上坡口、中坡口和下坡口，所述上坡口底部連接所述中坡口頂部，所述中坡口底部連接所述下坡口頂部，所述下坡口底部突設有底部鈍邊；

所述底部鈍邊高度范圍為1.5～2.5mm，底部鈍邊寬度范圍為3～3.5mm；

所述上坡口的頂部寬度范圍為9.5～10.5mm，所述中坡口頂部寬度范圍為8.0～9.0mm，所述下坡口頂部寬度范圍為6.5～7.5mm；

所述下坡口高度范圍為12～18mm，所述中坡口高度范圍為45～55mm。

本發明所述的坡口，其中，所述底部鈍邊高度范圍為1.9～2.1mm，底部鈍邊寬度范圍為3～3.4mm。

本發明所述的坡口，其中，所述上坡口的頂部寬度范圍為9.7～10.3mm。

本發明所述的坡口，其中，所述中坡口頂部寬度范圍為8.3～8.9mm，所述中坡口高度范圍為49.5～50.5mm。

本發明所述的坡口，其中，所述下坡口頂部寬度范圍為6.8～7.2mm，所述下坡口高度范圍為14.5～15.5mm。

本發明還提供了一種核電站自動焊接方法，所述管道壁厚大于85mm，管道內鏜口寬度為10～15mm，包括步驟：

使所述管道母材的相對端部形成焊接前組合坡口，所述組合坡口包括上坡口、中坡口和下坡口，所述上坡口底部連接所述中坡口頂部，所述中坡口底部連接所述下坡口頂部，所述下坡口底部突設有底部鈍邊；所述底部鈍邊高度(H1)范圍為1.5～2.5mm，底部鈍邊寬度(X1)范圍為3～3.5mm；所述上坡口的頂部寬度(X)范圍為9.5～10.5mm，所述中坡口頂部寬度(X3)范圍為8.0～9.0mm，所述下坡口頂部寬度(X2)范圍為6.5～7.5mm；所述下坡口高度(H2)范圍為12～18mm，所述中坡口高度(H3)范圍為45～55mm；

其中，所述焊接方法還包括步驟：

對底部鈍邊和下鈍邊的底部進行打底焊接，形成根部焊道，從下到上依次包括：熔透焊道、第一熔合焊道、第二熔合焊道、第一支撐焊道、第二支撐焊道、第三支撐焊道、第四支撐焊道；

對下鈍邊和上坡口進行填充焊接，形成填充焊道；

進行再填充焊接，形成末期填充焊道；

進行蓋面焊接，采用1條或多條擺動焊道和/或1條或多條線狀焊道。

本發明所述的核電站自動焊接方法，其中，從剩余焊縫厚度8～12mm開始，進行再填充焊接；

從剩余焊縫厚度2～3mm開始，進行蓋面焊接。

本發明所述的核電站自動焊接方法，其中，在形成所述熔透焊道的步驟中，設定焊接電器的焊絲的基值送絲速度為15～30inch/min，焊絲的峰值送絲速度為30～60inch/min，焊接的速度為2～3inch/min，電壓峰值范圍為9V～12V，電流基值的范圍為60A～80A，電流峰值的范圍為90A～150A，脈沖頻率為2.0pps，占空比為50％；