[發明專利]核電鋼制安全殼環縫埋弧自動橫焊工藝

在審

• 申請號: 201610552145.1
• 申請日: 2016-07-14
• 公開（公告）號: CN107617803A
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 程定富;徐巖龍;劉衛華;杜斌;朱平;李珍;陳修磊
• 申請（專利權）人: 中國核工業第五建設有限公司
• 主分類號: B23K9/028
• 分類號: B23K9/028;B23K9/18;B23K9/235
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 喻學兵

技術領域

本發明涉及焊接工藝，尤其涉及核電鋼制安全殼的焊接工藝。

背景技術

某堆型核電站采用鋼制安全殼與混凝土外殼組成雙層安全殼結構，其中鋼制安全殼(CV)直徑約40m，高度約65.6m，板材材質均為SA738Gr.B，對接焊縫長度約為3400m；筒體內徑39.624m，筒體高度42.735m，由11圈板組成，每圈由12塊環板組成，總重約為1870噸，CV筒體的環縫長度約1500m；封頭的環縫長度約316m。

現有安全殼預制和現場組裝采用焊條電弧焊工藝，該焊接工藝存在施工效率低、勞動強度大(如：需要經常更換焊條、焊道不易清理等)、焊接環境條件差、焊材利用率低等缺點。另一方面，焊接產品質量不穩定，易受焊工技能水平及經驗影響。故需要開發一種更為高效穩定的焊接工藝方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種核電鋼制安全殼環縫埋弧自動橫焊工藝，其焊接產品質量穩定。

一種核電鋼制安全殼環縫埋弧自動橫焊工藝包括：

步驟一，確定焊前坡口及準備焊接材料；

步驟二，組對裝配焊件，組對間隙范圍為0-10mm，錯邊量范圍為0-7mm；

步驟三，預熱焊件間的焊縫位置，預熱溫度≥75℃，預熱范圍為焊縫兩側各不小于焊件厚度的兩倍，且不小于100mm；

步驟四，首先對焊件間的焊縫位置的坡口和根部鈍邊進行打底焊接，形成打底焊道，然后對正反面的坡口進行多層多道焊填充焊接，形成填充焊道，再對正反面的坡口進行多層多道焊蓋面焊接，形成蓋面焊道，在焊接過程中的各焊接層間溫度 控制在93-200℃，并且焊接過程中采取措施控制焊接變形；

步驟五，焊縫檢測以確認焊縫是否合格。

所述的核電鋼制安全殼環縫埋弧自動橫焊工藝的進一步特點是，所述坡口為X型對稱坡口或者K型對稱或不對稱坡口。

所述的核電鋼制安全殼環縫埋弧自動橫焊工藝的進一步特點是，針對埋弧自動焊的所述焊接材料型號為F9AX-EG-F3、F9AX-EF3-F3、F9PX-EG-F3或F9PX-EF3-F3，其中焊絲規格為φ2.0～φ3.2，X取值在6-8之間；手工焊條電弧焊的焊接材料型號為E9018-G-H4或者E9018-G-H8,其中焊條規格為φ3.2或φ4.0。

所述的核電鋼制安全殼環縫埋弧自動橫焊工藝的進一步特點是，在步驟四中，采用單一的埋弧自動橫焊進行打底焊、填充焊和蓋面焊，或者采用焊條電弧焊和埋弧自動橫焊組合模式進行打底焊、填充焊和蓋面焊。

所述的核電鋼制安全殼環縫埋弧自動橫焊工藝的進一步特點是，所述步驟四包括：步驟4.1，打底層焊接時，采用埋弧焊時以30-55cm/min的焊接速度進行焊接，焊接電流為300-480A,焊接電壓為24-35V；采用焊條電弧焊時焊接電流為90-185A，電壓20-32V，焊接速度4-10cm/min。

所述的核電鋼制安全殼環縫埋弧自動橫焊工藝的進一步特點是，所述步驟四還包括步驟4.2，填充層焊接時，正反面填充層以多層多道進行焊接，具體工藝為：采用埋弧焊以35-65cm/min的焊接速度進行焊接，焊接電流為300-550A,焊接電壓為24-35V；采用焊條電弧焊時焊接電流為100-185A，電壓20-32V，焊接速度6-20cm/min。

所述的核電鋼制安全殼環縫埋弧自動橫焊工藝的進一步特點是，所述步驟四還包括步驟4.3，蓋面層焊接時，采用埋弧焊以35-70cm/min的焊接速度進行焊接，焊接電流為300-550A,焊接電壓為24-35V；采用焊條電弧焊時焊接電流為100-185A，電壓20-32V，焊接速度6-20cm/min。

所述的核電鋼制安全殼環縫埋弧自動橫焊工藝的進一步特點是，所述步驟五還包括焊后熱處理，該熱處理的規范參數為：熱處理保溫溫度595-620℃，保溫時間小于10小時；焊后熱處理的加熱和冷卻速度：在425℃以上，加熱速率和冷卻速率不應超過(220℃×25.4÷T)/h(T為材料的最大厚度)，且不超過220℃/h，亦 不低于55℃/h。

通過發明人的試驗來看，本發明與現有技術相比，通過采用對安全殼環焊縫采用埋弧自動橫焊工藝，可以獲得質量穩定可靠的焊接接頭，并提高了焊接效率，縮短了每道焊口的焊接周期。

附圖說明

本發明的上述的以及其他的特征、性質和優勢將通過下面結合附圖和實施例的描述而變得更加明顯，其中：

圖1為核電站安全殼的示意圖。

圖2為X型對稱坡口的示意圖。