[发明专利]一种核岛钢衬里底板成型的焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在核岛钢衬里底板现场合拢缝上应用的复合焊接工艺方法，属于核电站建筑技术领域。

背景技术

核电站钢衬里属于核质保Ⅰ级、核安全Ⅱ级的设备，底板合拢缝需进行100％RT探伤，焊接质量要求非常严格。

核岛钢衬里底板尺寸较大，合拢缝长度较长，以华龙一号核电堆型为例，一台机组的底板结构为半径为21860mm的圆形结构，其中心位置为半径为7500mm，高度为750mm的凸台结构。在车间预制成14个模块，然后在现场安装成整体，合拢缝为平对接缝(以160*80*8mm的方通作为垫板)，现场合拢缝有168米，对接缝间隙为12mm，开I型坡口，焊接工作量大，质量控制难度很大。据申请人了解，长期以来，国内外均采用手工电弧焊工艺，存在以下问题。

1.对熟练焊工依赖性大，焊工劳动条件差、劳动强度高，难以保证焊接过程持续，焊接效率不高，焊接质量不稳定，焊缝一次合格率低，焊接工期无法确实得到保证。

2.与自动化焊接方法相比，焊条电弧焊使用的焊接电流较小，而且需要经常更换焊条，引弧点多，易产生夹渣。

3.生产效率低。焊接过程中必须要停下来，铲除焊渣，取下焊条头，换上新焊条，然后才能重新开始焊接。由于焊条的长度不长，在一个工作日的时间内需要更换多次焊条，这限制了生产率的提高，设备的实际负载持续率远低于25％。

4.现场安装时，底板与方通的间隙很难保证紧贴，如安装后不及时焊接，雨水、露水容易进入间隙内，形成铁锈后很难清除干净，打底焊接时易产生气孔。

5.如底板与方通的间隙较大，手工电弧焊时，液态焊渣容易渗入间隙形成夹渣，导致RT探伤合格率降低。

采用复合焊接工艺方法，可以解决安装间隙内产生夹渣的问题，同时提高生产效率，提高RT探伤合格率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种显著提高工效、保证稳定焊接质量的核岛钢衬里底板成型的焊接方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种核岛钢衬里底板成型的焊接方法，所述核岛钢衬里底板由若干子板拼装焊接而成，其特征在于：子板间焊接的方法如下：

步骤一、在焊接的两块子板下面固定垫板；

步骤二、采用钨极氩弧焊在垫板与每块子板分别形成一道密封焊缝；

步骤三、在所述密封焊缝上，采用手工电弧焊在两块子板的拼接缝内形成覆盖垫板焊接面的两道打底焊缝，两道打底焊缝分别由每块子板与垫板形成；

步骤四、在所述密封焊缝上，采用埋弧自动焊在两块子板的拼接缝内形成填充焊缝和盖面焊缝；所述打底焊缝、填充焊缝和盖面焊缝在两块子板之间交替分布。

焊接电流：125～160A；焊接电压：8～13V；焊接速度：6～16cm/min；线能量：0.23～1.25KJ/mm；

所述打底焊缝的焊接工艺为：焊接电流：90～135A；焊接电压：20～28V；焊接速度：10～22cm/min；线能量：0.30～1.82KJ/mm；

所述填充焊缝的焊接工艺为：焊接电流：360～440A；焊接电压：27～32V；焊接速度：40～52cm/min；线能量：1.12～2.18KJ/mm；

所述盖面焊缝的焊接工艺为：焊接电流：380～440A；焊接电压：27～33V；焊接速度：40～52cm/min；线能量：1.18～2.18KJ/mm。

所述密封焊缝的氩弧焊钨棒直径为2.0～2.5mm；所述打底焊缝的焊条直径为2.5～3.2mm；所述填充焊缝的焊丝直径为2.0～3.0mm；所述盖面焊缝的焊丝直径为2.0～3.0mm。

为了达到以上目的，选择合适的焊接方法、焊接材料、焊接参数，以及合理的焊道布置是提高焊接效率、保证焊接质量，提高RT探伤合格率的主要工艺要点。

本发明焊接方法的焊缝由2道角焊缝生成的密封焊缝、2道角焊缝生成的打底焊缝和2层4道埋弧焊缝组成。密封焊缝为钨极氩弧焊(TIG)重熔焊道，在对接缝两侧与底板上焊接而成，密封焊缝为线性焊缝。打底焊缝为手工电弧焊(SMAW)焊道，在对接缝两侧与底板上焊接而成，为摆动焊缝。填充焊缝、盖面焊缝为埋弧自动焊(SAW)焊道，在对接缝上焊接而成，为线性焊缝。

图3为焊道布置图，其中1、2焊道为密封焊缝，3、4焊道为手工电弧焊(SMAW)打底焊道，5～8为埋弧焊(SAW)填充、盖面焊道。