[发明专利]接管与安全端环缝全位置钨极惰性气体保护焊焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及采用镍基合金填充材料，在接管与安全端轴向水平固定时进行的全位置窄间隙坡口焊接，具体涉及一种接管与安全端环缝全位置钨极惰性气体保护焊焊接方法。

背景技术

核岛主设备蒸气发生器等产品设计有接管与安全端环缝焊接，针对此类焊缝目前国内主要采用自动TIG焊接方法在平焊或横焊位置进行焊接，而对于采用镍基合金填充材料在接管轴向水平固定的5G全位置进行接管与安全端的焊接此前还没有得到应用，这主要是由于一方面镍基合金材料焊接具有较高的热裂纹敏感性且焊接过程易产生未熔合等缺陷，另一方面对于接管轴向水平固定的5G全位置焊接要想获得良好的焊缝成形及稳定的焊接质量难度极大。

由于上述原因，本发明人对现有的接管与安全端焊接方法进行深入研究，以便设计出一种管子水平固定对接焊时，经历仰焊、立焊和平焊三种焊接位置的全位置焊接。

发明内容

为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，设计出一种接管与安全端环缝全位置钨极惰性气体保护焊焊接方法，在该方法中，用镍基合金作隔离层，对接管和安全端进行机械加工，以便接管和安全端组装时构成焊接坡口，最后对焊接坡口进行焊接处理；

其中，焊接处理时焊有多条焊道，打底焊是单道直道焊接的，填充焊和盖面焊是每层多道直道焊接的；

焊道的形成过程包括：从待焊部位底端起弧，沿着待焊部位一侧旋转焊接至待焊部位顶端停弧，再次从待焊部位底端起弧，沿着待焊部位另侧旋转焊接至待焊部位顶端停弧；

当焊接坡口为双面U型窄间隙坡口时，首先焊接外坡口，但并不焊满，然后对内坡口进行清根处理并焊满，最后再将外坡口焊满；

当焊接坡口为单面U型窄间隙坡口时，首先焊满坡口，然后再去掉垫板并进行清根处理；

从而完成接管与安全端之间的焊接，从而完成本发明。

具体来说，本发明的目的在于提供以下方面：

(1)一种接管与安全端环缝全位置钨极惰性气体保护焊焊接方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤1，在接管端面堆焊由镍基合金制成的隔离层；

步骤2，分别对接管和安全端上的待焊部位进行机械加工；

步骤3，清洁接管上的待焊部位和安全端上的待焊部位；

步骤4，装配并固定接管和安全端，接管上的待焊部位和安全端上的待焊部位共同组装成焊接坡口，所述焊接坡口为双面U型窄间隙坡口或单面U型窄间隙坡口；

步骤5，通过钨极氩弧焊设备对焊接坡口进行焊接处理，所述钨极氩弧焊设备包括头部具有预定弯折角度的钨极；

其中，在步骤5的焊接处理过程中，通过单道直道的焊接方式得到打底焊的焊道，通过每层多道直道的焊接方式得到填充焊和盖面焊的焊道；

在步骤5的焊接处理过程中，接管与安全端固定不动，钨极氩弧焊设备绕着接管与安全端间的待焊部位旋转，进而焊出焊道，所述焊道的焊接过程包括：从待焊部位底端起弧，沿着待焊部位一侧旋转焊接至待焊部位顶端停弧，再次从待焊部位底端起弧，沿着待焊部位另一侧旋转焊接至待焊部位顶端停弧；

在所述焊道的焊接过程中，通过调整焊接参数来控制电弧的状态，进而利用电弧控制熔池；同时通过调整焊接参数来控制热输入；

当所述焊接坡口为双面U型窄间隙坡口时，双面U型窄间隙坡口包括由钝边15分隔开的外坡口1和内坡口2，步骤5中的焊接处理包括如下子步骤：

子步骤1，对外坡口1进行焊接深度为20～40mm的焊接作业，

子步骤2，对内坡口进行清根量为2.5～3.5mm的清根处理；

子步骤3，对内坡口2进行焊接作业，直至焊满内坡口2；

子步骤4，对内坡口2的焊接位置进行无损检验，检验合格后对外坡口1上剩余部位进行焊接作业，直至焊满外坡口1；

当所述焊接坡口为单面U型窄间隙坡口时，单面U型窄间隙坡口包括单坡口3和单坡口3下方的垫板36，步骤5中的焊接处理过程包括：焊满坡口3，去掉垫板36并进行清根量为2.5～3.5mm的清根处理。

(2)根据上述(1)所述的接管与安全端环缝全位置钨极惰性气体保护焊焊接方法，其特征在于，在步骤4中，装配并固定接管和安全端的装配间隙为0.5mm以下，接管和安全端的径向偏差为1mm以下，通过在接管内壁焊接拉筋板或在内侧坡口中进行手工定位焊接的方式对接管进行固定。