一種核島主管道自動焊接方法
2023-07-09 14:53:51 1
專利名稱：一種核島主管道自動焊接方法
技術領域：
本發明涉及核電技術領域，更具體地說，涉及一種核島主管道自動焊接方法。
背景技術：
自動焊接技術是一項先進的焊接技術，在設備製造、石化等領域已被廣泛採用。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，自動焊接方法還可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，自動焊在核島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。雖然自動焊優點眾多，但是如果在焊接過程中操作失誤，焊接出來的焊縫質量將 出現不可接受的缺陷。根據壓水堆核島機械設備設計和建造規則(RCC-M)要求，當採用自 動焊工藝進行焊縫補焊，在返修厚度超過工件厚度的一半且補焊長度超過焊縫長度的1/5 情況下，該焊縫應重新焊接並重新檢驗。因此，需要配合合理有效的自動焊焊縫返修工藝，以避免出現此情況和保證焊縫 質量，保證自動焊焊接焊縫的質量。
發明內容
本發明要解決的技術問題在於，針對現有技術的上述缺陷，提供一種核島主管道 自動焊接方法。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是構造一種核島主管道自動焊接方法，其中，包括以下步驟在焊接過程中，分別在焊接厚度達到15mm 20mm時，以及在焊接厚度達到焊縫全 厚度的55% 60%時，採用射線檢測方法對焊縫進行檢測；在檢測到焊縫缺陷位置在0 D厚度時，在自動焊焊接完成後，從管道內部打磨缺 陷，並補焊；在檢測到焊縫缺陷位置在D C厚度時，立即從管道外部打磨缺陷，並補焊；其中，所述C為焊縫全厚度的55%，所述D為焊縫全厚度的55%減去20mm後的差值。本發明所述的核島主管道自動焊接方法，其中，對於位置在0 D厚度的焊縫缺 陷，在自動焊焊接完成後，從管道內部採用手工鎢極惰性氣體保護焊或手工電弧焊工藝進 行補焊。本發明所述的核島主管道自動焊接方法，其中，對於位置在0 D厚度的焊縫缺 陷，打磨方式均為局部打磨。本發明所述的核島主管道自動焊接方法，其中，對於位置在D C厚度的焊縫缺陷，且焊縫缺陷類型為長缺陷時，立即採用焊縫整圈打磨至厚度D的打磨方式打磨缺陷位 置，再從管道外部採用窄間隙自動焊工藝進行補焊；所述長缺陷是指缺陷長度大於等於 1/5圈焊縫長度的缺陷。本發明所述的核島主管道自動焊接方法，其中，對於位置在D C厚度的焊縫缺 陷，且焊縫缺陷類型為短缺陷時，立即採用局部打磨方式打磨缺陷位置，再從管道外部採用 窄間隙自動焊工藝進行補焊；所述短缺陷是指除所述長缺陷外的焊縫缺陷。本發明所述的核島主管道自動焊接方法，其中，還包括步驟在焊接完成後，採用射線檢測和超聲檢測的方法對焊縫進行檢測；在檢測到焊縫缺陷位置在0 A厚度時，在自動焊焊接完成後，從管道內部局部打 磨缺陷，並補焊；在檢測到焊縫缺陷位置在A H厚度，且缺陷類型為短缺陷時，在自動焊焊接完成 後，從管道外部局部打磨缺陷，並補焊；在檢測到焊縫缺陷位置在A H厚度，且缺陷類型為長缺陷時，在自動焊焊接完成 後，從管道外部對焊縫整圈打磨，並補焊；其中，所述H為焊縫全厚度，所述A為焊縫全厚度的50%。本發明所述的核島主管道自動焊接方法，其中，對於位置在0 A厚度的焊縫缺 陷，或位置在A H厚度、且缺陷類型為短缺陷的焊縫缺陷，採用手工鎢極惰性氣體保護焊 或手工電弧焊工藝進行補焊。本發明所述的核島主管道自動焊接方法，其中，對於位置在A H厚度、且缺陷類 型為長缺陷的焊縫缺陷，採用窄間隙自動焊工藝進行補焊。本發明通過在自動焊焊接中的預定時機採用射線檢測方法進行缺陷檢測，使得焊 接過程中所產生的大部分焊縫缺陷均可在焊接過程中檢測出來，並根據焊縫缺陷的位置及 類型分別選擇返修時機，打磨方式及補焊方式，有效的避免了在焊接完成後才發現不可接 受的焊縫缺陷。在本發明進一步的方案中，在自動焊焊接完成後，再次採用射線檢測及超聲檢測 方法進行缺陷檢測，進一步的檢測出在焊接過程中所沒有檢測出來的焊縫缺陷，並根據缺 陷類型，選擇打磨方式及補焊方式進行補焊，進一步保證核島主管道焊接質量。
下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中圖1是本發明較佳實施例的核島主管道自動焊接方法中各檢測時機在焊接坡口 中對應位置標識示意圖；圖2是本發明較佳實施例的採用窄間隙自動焊補焊時對應缺陷去除區域形狀示 意圖。
具體實施例方式本發明實施例的核島主管道自動焊接方法包括以下步驟在焊接過程中，分別在 焊接厚度達到15mm 20mm時，以及在焊接厚度達到焊縫全厚度的55% 60%時，採用射 線檢測方法對焊縫進行檢測；在檢測到焊縫缺陷位置在0 D厚度時，在自動焊焊接完成後，從管道內部打磨缺陷，並補焊；在檢測到焊縫缺陷位置在D C厚度時，立即從管道外部 打磨缺陷，並補焊。其中，C為焊縫全厚度的55%，D為焊縫全厚度的55%減去20mm後的差值，C和D
的單位均為毫米(mm)。且本發明以下各實施例中所述的厚度均是相對於焊接坡口底部而 、
曰ο本實施例的上述方法通過在焊接過程中的預定時機採用射線檢測方法進行缺陷 檢測，包括在焊接厚度達到15mm 20mm時，以及在焊接厚度達到焊縫全厚度的55% 60%時進行缺陷檢測，使得焊接過程中所產生的大部分焊縫缺陷均可在焊接過程中檢測出 來，並根據焊縫缺陷的位置及類型分別選擇返修時機，打磨方式及補焊方式，有效的避免了 在焊接完成後才發現不可接受的焊縫缺陷。上述方法中，為了儘量減少打磨量和打磨難度，不至於使打磨厚度達到焊接厚度 的一半，減少對主管道母材的影響，根據缺陷的所在深度來確定打磨位置，例如位置在0 D厚度的焊縫缺陷，在管道內部實施打磨，這樣比在管道外部打磨要大大減少打磨量。對於 位置在D C厚度的焊縫缺陷，採取在管道外部打磨，這樣可減少打磨難度和打磨量。上述方法中，為了儘量減少補焊對主管道的變形的影響和補焊難度，焊接過程發 現缺陷，當修補所發現的焊縫缺陷的打磨量和返修量都比較小，採取立即對此焊縫缺陷進 行補焊；例如，對於位置在D C厚度，採取的是立即進行打磨及補焊。當修補此焊縫缺陷 的打磨量和返修量比較大，立即補焊將嚴重改變原坡口形狀和管道變形量時，補焊將在焊 縫完成焊接後再進行。例如，對於位置在0 D厚度的焊縫缺陷，採取在焊接完成後，再進 行打磨和補焊。上述方法中，所採用補焊的返修工藝分為三種，包括手工鎢極惰性氣體保護焊 (Tungsten inert gas arc welding,TIG)、手工電弧輝(Metal-arc welding with covered electrode, SMAff)禾口窄間隙自動輝(Tungsten inert gas of narrow gap auto welding, T0CE)。其中，手工鎢極惰性氣體保護焊返修的特徵是採用砂輪機和機械切割的方法去除 缺陷區域，採用鎢極惰性氣體保護焊對去除區域進行填充；手工電弧焊返修的特徵是採用 砂輪機和機械切割的方法去除缺陷區域，採用手工電弧焊對去除區域進行填充；窄間隙自 動焊返修的特徵是採用砂輪機和機械切割的方法去除缺陷區域，採用窄間隙自動焊對去除 區域進行填充。對於不同位置的焊縫缺陷，需要採用不同的返修工藝，具體包括對於位置在0 D厚度的焊縫缺陷，採用手工鎢極惰性氣體保護焊或手工電弧焊工藝進行補焊；對於位置 在D C厚度的焊縫缺陷，採用窄間隙自動焊工藝進行補焊。在進一步的實施例中，為了儘量減少補焊量(不至於補焊厚度達到焊接厚度的一 半)和補焊難度，也需控制打磨量，因此打磨分局部和整圈打磨。優選地，對於位置在0 D厚度的焊縫缺陷，打磨方式均為局部打磨。對於位置在D C厚度的焊縫缺陷，在焊縫缺 陷為長缺陷時，打磨方式為焊縫整圈打磨至厚度D ；在焊縫缺陷為短缺陷時，打磨方式為局 部打磨。其中，長缺陷是指缺陷長度大於等於1/5圈焊縫長度的缺陷；短缺陷是指除長缺陷 外的焊縫缺陷。在進一步的實施例中，核島主管道自動焊接方法還包括步驟在焊接完成後，採用射線檢測和超聲檢測的方法對焊縫進行檢測；在檢測到焊縫缺陷位置在0 A厚度時，在 自動焊焊接完成後，從管道內部局部打磨缺陷，並補焊；在檢測到焊縫缺陷位置在A H厚 度，且缺陷類型為短缺陷時，在自動焊焊接完成後，從管道外部局部打磨缺陷，並補焊；在檢 測到焊縫缺陷位置在A H厚度，且缺陷類型為長缺陷時，在自動焊焊接完成後，從管道外 部對焊縫整圈打磨，並補焊。其中，H為焊縫全厚度，A為焊縫全厚度的50%。根據前面所描述的對於不同位置的焊縫缺陷，需要採用不同的返修工藝，在上述 實施例中，對位置在0 A厚度的焊縫缺陷，或位置在A H厚度、且缺陷類型為短缺陷的 焊縫缺陷，採用手工鎢極惰性氣體保護焊或手工電弧焊工藝進行補焊；對於位置在A H厚 度、且缺陷類型為長缺陷的焊縫缺陷，採用窄間隙自動焊工藝進行補焊。根據上述實施例中對焊縫缺陷的長缺陷和短缺陷的定義，在本方法中，位置在 0 15mm的焊縫缺陷可以為長缺陷或短缺陷，位置在15mm C厚度的焊縫缺陷也可為短缺 陷或長缺陷。為使本發明的核島主管道自動焊接方法描述更加清楚，下面將上述方法中的各檢 測時機、缺陷位置、缺陷類型、返修時機、返修位置、缺陷打磨方式及補焊方式一一列出，如 下表1所示表1核島主管道自動焊接方法
權利要求
一種核島主管道自動焊接方法，其特徵在於，包括以下步驟在焊接過程中，分別在焊接厚度達到15mm～20mm時，以及在焊接厚度達到焊縫全厚度的55％～60％時，採用射線檢測方法對焊縫進行檢測；在檢測到焊縫缺陷位置在0～D厚度時，在自動焊焊接完成後，從管道內部打磨缺陷，並補焊；在檢測到焊縫缺陷位置在D～C厚度時，立即從管道外部打磨缺陷，並補焊；其中，所述C為焊縫全厚度的55％，所述D為焊縫全厚度的55％減去20mm後的差值。
2.根據權利要求1所述的核島主管道自動焊接方法，其特徵在於，對於位置在0 D厚 度的焊縫缺陷，在自動焊焊接完成後，從管道內部採用手工鎢極惰性氣體保護焊或手工電 弧焊工藝進行補焊。
3.根據權利要求2所述的核島主管道自動焊接方法，其特徵在於，對於位置在0 D厚 度的焊縫缺陷，打磨方式均為局部打磨。
4.根據權利要求1所述的核島主管道自動焊接方法，其特徵在於，對於位置在D C厚 度的焊縫缺陷，且焊縫缺陷類型為長缺陷時，立即採用焊縫整圈打磨至厚度D的打磨方式 打磨缺陷位置，再從管道外部採用窄間隙自動焊工藝進行補焊；所述長缺陷是指缺陷長度 大於等於1/5圈焊縫長度的缺陷。
5.根據權利要求4所述的核島主管道自動焊接方法，其特徵在於，對於位置在D C厚 度的焊縫缺陷，且焊縫缺陷類型為短缺陷時，立即採用局部打磨方式打磨缺陷位置，再從管 道外部採用窄間隙自動焊工藝進行補焊；所述短缺陷是指除所述長缺陷外的焊縫缺陷。
6.根據權利要求5所述的核島主管道自動焊接方法，其特徵在於，還包括步驟在焊接完成後，採用射線檢測和超聲檢測的方法對焊縫進行檢測；在檢測到焊縫缺陷位置在0 A厚度時，在自動焊焊接完成後，從管道內部局部打磨缺 陷，並補焊；在檢測到焊縫缺陷位置在A H厚度，且缺陷類型為短缺陷時，在自動焊焊接完成後， 從管道外部局部打磨缺陷，並補焊；在檢測到焊縫缺陷位置在A H厚度，且缺陷類型為長缺陷時，在自動焊焊接完成後， 從管道外部對焊縫整圈打磨，並補焊；其中，所述H為焊縫全厚度，所述A為焊縫全厚度的50%。
7.根據權利要求6所述的核島主管道自動焊接方法，其特徵在於，對於位置在0 A厚 度的焊縫缺陷，或位置在A H厚度、且缺陷類型為短缺陷的焊縫缺陷，採用手工鎢極惰性 氣體保護焊或手工電弧焊工藝進行補焊。
8.根據權利要求6所述的核島主管道自動焊接方法，其特徵在於，對於位置在A H厚 度、且缺陷類型為長缺陷的焊縫缺陷，採用窄間隙自動焊工藝進行補焊。
全文摘要
本發明涉及一種核島主管道自動焊接方法，包括以下步驟在焊接過程中，分別在焊接厚度達到15mm～20mm時，以及在焊接厚度達到焊縫全厚度的55％～60％時，採用射線檢測方法對焊縫進行檢測；在檢測到焊縫缺陷位置在0～D厚度時，在自動焊焊接完成後，從管道內部打磨缺陷，並補焊；在檢測到焊縫缺陷位置在D～C厚度時，立即從管道外部打磨缺陷，並補焊。本發明使得焊接過程中所產生的大部分焊縫缺陷均可在焊接過程中檢測出來，並根據焊縫缺陷的位置及類型分別選擇返修時機，打磨方式及補焊方式，有效的避免了在焊接完成後才發現不可接受的焊縫缺陷。
文檔編號B23K31/02GK101982287SQ20101050768
公開日2011年3月2日 申請日期2010年10月9日 優先權日2010年10月9日
發明者張秋海, 曾憲利, 朱德才, 李予衛, 李靖, 束國剛, 聶巖, 馬立民 申請人:中廣核工程有限公司;中國廣東核電集團有限公司