[發(fā)明專利]張力腿平臺張力筋腱的焊接工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011357246.6
• 申請日: 2020-11-26
• 公開（公告）號: CN112536540B
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發(fā)明（設計）人: 沈楠楠;田雷;程晉宜;溫志剛;靳偉亮;蔡新榮;汪彬;張耀;李嘯
• 申請（專利權）人: 海洋石油工程（青島）有限公司;海洋石油工程股份有限公司
• 主分類號: B23K28/02
• 分類號: B23K28/02;B23K9/16;B23K9/20;B23K9/235;B23K9/32
• 代理公司: 北京東方靈盾知識產(chǎn)權代理有限公司 11506
• 代理人: 鄭利華

1.一種張力腿平臺張力筋腱的焊接工藝，針對母材為張力筋腱材質為抗拉強度不小于586MPa的API 5L X70碳鋼管，其特征在于，其包括以下步驟：

S1：設計和制作雙面復合坡口；

S2：焊前準備：包括依次進行的焊接前坡口組對、坡口清理和焊前預熱；

S3：焊接工序：設定焊接參數(shù)，進行焊接作業(yè)；

S4：焊縫疲勞打磨；

S1中所述雙面復合坡口包括連接為一體的外坡口和內(nèi)坡口，其中：所述外坡口角度為40±5°，所述內(nèi)坡口角度為60±5°，所述外坡口與所述內(nèi)坡口之間設置有鈍邊，所述鈍邊的厚度為1mm~2mm，所述外坡口的坡口面包括平面段和圓弧段，所述平面段的傾斜角度為20±2.5°，所述圓弧段的半徑為6mm~8mm，所述圓弧段上下端點的垂直距離為3mm~4mm，所述內(nèi)坡口為V型坡口，內(nèi)坡口面的傾斜角度為30±2.5°，所述內(nèi)坡口高度為2mm~3mm；

其中，所述焊接作業(yè)包括依次進行焊接的張力筋腱打底焊道、熱焊道、填充焊道、蓋面焊道和背部焊道；

所述打底焊道采用半自動氬弧焊焊接工藝，采用單層單道焊進行焊接，焊接參數(shù)為：焊接電流130～150 A，焊接電壓10～12 V，焊接速度40～50 mm/min，最大熱輸入量為2.5 KJ/mm；所述熱焊道采用半自動氬弧焊焊接工藝，采用單層單道焊進行焊接，焊接參數(shù)為：焊接電流210～240 A，焊接電壓12～14 V，焊接速度60～90 mm/min，最大熱輸入量為2.5 KJ/mm；

所述填充焊道和所述蓋面焊道采用機械埋弧焊工藝，采用多層單道焊，所述填充焊道的焊接參數(shù)為：焊接電流260～500 A，焊接電壓27～34 V，焊接速度350～500 mm/min，最大熱輸入量為2.5 KJ/mm；所述蓋面焊道的焊接參數(shù)為：焊接電流400～450 A，焊接電壓31～33 V，焊接速度420～500 mm/min，最大熱輸入量為2.0 KJ/mm；

所述背部焊道采用機械埋弧焊工藝，采用單層單道焊，焊接參數(shù)為：焊接電流450～500A，焊接電壓32～34 V，焊接速度350～400 mm/min，熱輸入量在2.5～3.0 KJ/mm間。

2.根據(jù)權利要求1所述的張力筋腱的焊接工藝，其特征在于：焊接用的焊材型號包括用于氬弧焊的AWS A5.28 ER80S-G焊絲和用于埋弧焊的AWS A5.23 F9A8-EF3-F3-H4焊材。

3.根據(jù)權利要求2所述的張力筋腱的焊接工藝，其特征在于：所述打底焊道和熱焊道焊材為Pipeliner 80Ni1氬弧焊絲，所述填充焊道及所述蓋面焊道焊材為LA-84埋弧焊絲和配套842-H焊劑。

4.根據(jù)權利要求1所述的張力筋腱的焊接工藝，其特征在于：S2中，所述坡口組對的步驟中，根部間隙為2mm~4mm。

5.根據(jù)權利要求1所述的張力筋腱的焊接工藝，其特征在于：S3中所述坡口清理包括打磨和清洗擦拭，打磨的范圍為焊縫兩側25mm內(nèi)。

6.根據(jù)權利要求5所述的張力筋腱的焊接工藝，其特征在于：打磨時需要去除打磨范圍內(nèi)的油、銹、沙、涂料、飛濺、水汽或其他外界雜物，直至出現(xiàn)金屬光澤。

7.根據(jù)權利要求1所述的張力筋腱的焊接工藝，其特征在于：S2中，所述焊前預熱工序是將焊縫兩側75mm范圍內(nèi)預熱至80℃以上。

8.根據(jù)權利要求1所述的張力筋腱的焊接工藝，其特征在于：S4中所述的焊縫疲勞打磨，需要滿足AWS D1.1的要求。

9.根據(jù)權利要求1所述的張力筋腱的焊接工藝，其特征在于：采用半自動氬弧焊接工藝對張力筋腱進行打底和熱焊道焊接時，兩名焊工分別立于張力筋腱的兩側，1人由6點鐘位置順時針焊接至12點鐘位置，另一人由6點鐘位置逆時針焊接至12點鐘位置，所用鎢極類型為含2% CeO₂的鈰鎢極，氬氣純度99.99%，流量18～22 L/min。