[发明专利]带嵌入环的密封焊自动焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及核反应堆部件的坡口对接密封焊焊接方法技术领域，特别是一种带嵌入环的密封焊自动焊接方法。

背景技术

现有的坡口对接焊主要有手工氩弧焊和自动氩弧焊两种，填充材料有焊丝和嵌入环。普遍存在根部未熔合、未焊透、表面成形不良等缺陷。

在核电站项目中，对接焊焊接质量要求非常高，如果产生缺陷，在核电站运动过程中就会产生泄露或失效的情况。导致严重的安全事故。

控制棒驱动机构密封焊缝是由密封壳组件与行程套管组件焊接而成，两组件经螺纹连接后，通过密封焊缝进行密封。该焊缝的特殊性在于如何进行气体保护和设置填充材料。在一般机械结构的焊接中，焊缝背面保护可以通过直接通保护气体或通过简单的气体保护罩来解决。但控制棒驱动机构密封焊缝的背面是个环状的腔体，在特定的壳体不能破坏的前提下，增设背面气体保护非常困难。若采用先在坡口间隙处充入氩气填一段时间来填满整个密封壳组件后再放入嵌入环进行焊接的方法，既浪费了大部分惰性气，而且焊缝背面保护状态无法得到保障。普通的手工氩弧焊既浪费惰性气，效率低下，成形也难以保证。目前的自动焊配合嵌入环的工艺，往往存在未熔合、未焊透、咬边、焊缝表面成形差、引起弧处未焊透、正反面氧化严重、背面余高过高造成应力集中等一系列问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种带嵌入环的密封焊自动焊接方法，实现正反面成形良好，密封合格的核电站控制棒驱动机构。

本发明采取的技术方案是：

一种带嵌入环的密封焊自动焊接方法，其特征是，包括如下步骤：

（1）加工两个对接件的焊接坡口，所述坡口为V字形，带钝边和根部间隙；

（2）加工嵌入环，所述嵌入环的外径上周向均布倾斜的气流通道，所述嵌入环的截面为V字形，V字形的夹角为56°±0.5°；

（3）将两个对接件及嵌入环装入焊接机，对接件的坡口进行定位，将嵌入环嵌入至所述坡口内并对中；

（4）通过脉冲钨极氩弧焊的方法对已定位的坡口及嵌入环进行多道焊接；

（5）每道焊接完成后，进行焊道清理。

进一步，所述第（2）步中的嵌入环的厚度为3.2±0.5mm。

进一步，所述第（4）步中，还包括在每道焊接之前，对层间温度进行测量的步骤，控制层间温度在5至100℃之间。

进一步，所述第（4）步的焊接时，所述嵌入环的气流通道与焊接方向的夹角为26°±1°。

进一步，所述第（3）步中的嵌入环的外圆周高出对接件表面1.1-1.6mm。

进一步，所述第（4）步中，焊接时，焊枪与嵌入环表面法线夹角为2°-5°。

进一步，所述第（4）步中，焊接前与焊接时向嵌入环的气流通道充入氩气保护。

进一步，所述第（4）步中，焊接参数为：基值电流为25A-45A ；峰值电流以为115A-155A，电压为11.5V±0.5V，基值时间为0.5-0.9s ；峰值时间为0.3-0.7s；焊接速度为65-95mm/min；起弧电流上升时间为0.5s，引弧停留时间为1.5s-2s。

进一步，所述第（5）步中的清理方法为：在每道焊缝焊接完成后用不锈钢钢丝刷刷去氧化层直至焊缝露出金属光泽。

进一步，所述第（5）步之后，还包括步骤：

（6）对焊缝进行目视检验、液体渗透检验和水压试验。

本发明的有益效果是：

（1）密封焊缝的稳定性和可靠性得到了极大改善，为我国现有机组的设计使用寿命提供了良好的保障；

（2）焊缝无未熔合、未焊透、咬边等缺陷，正反面成形良好、无过度氧化、无任何PT显示。

附图说明

附图1为环形嵌入环的部分结构示意图；

附图2为对接件坡口对接示意图。

具体实施方式

下面对本发明带嵌入环的密封焊自动焊接方法的具体实施方式作详细说明。

参见附图1，两个对接件的坡口为带钝边和根部间隙的V型坡口，对接后，便于安装在自动焊接机上。

参见附图2，环形嵌入环在其外径上周向均布倾斜的气流通道，嵌入环的截面为V字形，V字形的夹角为56°±0.5°。

焊接的方法步骤如下：

（1）加工两个对接件的焊接坡口，坡口为V字形，带钝边和根部间隙。

（2）加工嵌入环，嵌入环的外径上周向均布倾斜的气流通道，嵌入环的厚度为3.2±0.5mm，嵌入环的截面为V字形，V字形的夹角为56°±0.5°。