[發明專利]核電站主管道鍛件全位置窄間隙自動焊坡口及焊接工藝

在審

• 申請號: 201810562225.4
• 申請日: 2018-06-04
• 公開（公告）號: CN108714748A
• 公開（公告）日: 2018-10-30
• 發明（設計）人: 張汝潺;徐忠峰;郭新芳;趙建倉;王學武;朱平;萬夫偉;魯立;孫斌
• 申請（專利權）人: 中國電建集團核電工程有限公司;蘇州熱工研究院有限公司;中國廣核集團有限公司;中國廣核電力股份有限公司
• 主分類號: B23K33/00
• 分類號: B23K33/00;B23K9/167;B23K9/028;B23K9/235
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 孫仿衛;王樺

本發明涉及一種核電站主管道鍛件全位置窄間隙自動焊坡口，坡口包括帶鈍邊的U型坡口部、第一V型部坡口部以及第二V型部坡口部，第一V型坡口部的下端部連接帶鈍邊的U型坡口部的上端部，第二V型坡口部的下端部連接第一V型坡口部的上端部。核電站主管道鍛件全位置窄間隙自動焊坡口焊接工藝包括帶鈍邊的U型+雙V型坡口加工，對根部焊道的焊接，填充焊道的焊接，找平焊道的焊接，蓋面焊道的焊接，對核電站主管道進行高效、可靠的焊接，控制主管道的焊接變形，保證主管道的安裝精度，不僅具有優質高效的優勢，而且可降低殘余應力，提高抗應力腐蝕敏感能力和抗疲勞斷裂能力，不僅提高現場焊接效率，而且保證了焊接質量。

技術領域

本發明涉及核電站主管道鍛件的現場焊接領域，特別是涉及一種核電站主管道鍛件全位置窄間隙自動焊坡口及焊接工藝。

背景技術

核電站一回路主管道是核安全一級設備，連接了壓力容器、主泵、蒸發器等重要設備，承擔著核安全保護屏障的重要功能，屬于核電廠一回路壓力邊界，要在高溫、高壓的工況下運行40年以上，對質量要求非常高；同時主管道的焊接是核電站建設階段的關鍵路徑之一，對焊接質量要求非常嚴格。

AP1000堆型核電站主管道熱段尺寸為Φ952.5×82.6mm，主管道母材為ASMETP316LN。

EPR核電站主管道內徑為780mm，壁厚有76mm、90mm和97mm等三種規格，母材材質為X2CrNi19.10N2。

華龍一號主管道尺寸為Φ904×72mm等，母材材質為X2CrNiMo 18.12。

上述三種主管道均采用全鍛件式，均屬于典型的大厚壁不銹鋼管道。當核電站主管道只有熱段和冷段時，與以往壓水堆核電站主管道設計相比，減少了調整段，因此不能通過調整段來調整主管道焊接收縮變形產生的安裝偏差，焊接收縮變形只有在安裝焊接過程中采取措施自行平衡，控制難度極大。

總體來說，現有的焊接技術存在以下的問題：

(1)、主管道窄間隙坡口一般為3V型或者雙V型，極易根部成型不良；

(2)、焊接時焊槍通常未深入到坡口內，焊接的保護氣體(采用氬氣和氦氣的混合氣體)流量約70～80L/min，經濟性能較差；

(3)、窄間隙焊接時，焊槍正向行走焊接一圈，然后逆向空走一圈返回起點附近，然后繼續正向行走焊接一圈，焊槍空走，焊接效率低下；

(4)、焊接過程中前段使用ER316L焊絲，后段改用ER316LSi焊絲，工藝的復雜性比較高。

發明內容

本發明的一個目的是提供一種核電站主管道鍛件全位置窄間隙自動焊坡口。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種核電站主管道鍛件全位置窄間隙自動焊坡口，所述的坡口包括帶鈍邊的U型坡口部、第一V型部坡口部以及第二V型部坡口部，所述的第一V型坡口部的下端部連接所述的帶鈍邊的U型坡口部的上端部，所述的第二V型坡口部的下端部連接所述的第一V型坡口部的上端部。

優選地，所述的帶鈍邊的U型坡口部中：鈍邊寬度X0＝0.8～1mm，鈍邊間隙X1≤1mm，鈍邊厚度Y1＝1～2mm，X1、Y1可以保證打底焊縫能夠熔透，但不會熔穿；

所述的帶鈍邊的U型坡口部中：鈍邊底邊具有水平段、一端與所述的水平段相連接的傾斜段，所述的水平段的寬度X2＝13±0.5mm，所述的水平段與所述的傾斜段之間的夾角α1＝9.5°～10°，所述的傾斜段的另一端到所述的水平段的垂直距離Y2＝2±0.5mm，保證了背面對口平齊。