[发明专利]核电站钢制安全壳自动焊接方法

说明书

本发明公开了一种核电站钢制安全壳自动焊接方法，其包括以下步骤：1)使安全壳母材的相对端部形成焊接前组合坡口，组合坡口包括上坡口和下坡口，上坡口底部连接下坡口顶部，下坡口底部突设有底部钝边；2)对底部钝边和下钝边的底部进行打底焊接，形成根部焊道；3)对下钝边和上坡口进行填充焊接，形成填充焊道；以及4)对上坡口的顶部进行盖面焊接。相对于现有技术，本发明核电站钢制安全壳自动焊接方法具有以下优点：焊接熔敷金属的填充量小，焊接成本相对比较低；自动焊工艺的坡口可以实现多层单道焊，因此焊接效率高，每道焊口的焊接周期相对短；采用自动焊工艺，可减少对焊工技能依赖，提高质量稳定性。

技术领域

本发明属于核电技术领域，更具体地说，本发明涉及一种核电站钢制安全壳自动焊接方法。

背景技术

相关核电站钢制安全壳直径约40m，高度约65.6m，采用全新的SA738-Gr.B钢材，整个安全壳由260块平均厚度约44毫米的弧形钢板焊接而成，单机组总重达3359吨，是核电工程建造施工关键路径上的重要模块。

目前，核电站钢制安全壳的对接焊缝，现场或制造商均采用传统的手工焊条电弧焊(SMAW)工艺，焊接工作量极其巨大，劳动效率低下，存在质量受人为因素影响大，焊接效率低等诸多问题，导致工期进度面临较大的考验。

相关核电站钢制安全壳的焊接使用的是手工焊条电弧焊工艺(SMAW)，其坡口形式为X形组合坡口，焊接采用单层多道焊。

但是，相关核电站钢制安全壳的焊接方法存在以下缺陷：

焊条电弧焊工艺的坡口宽，焊接熔敷金属的填充量大，焊接消耗材料量是自动焊工艺坡口的8-10倍；

焊条电弧焊工艺的坡口形式和尺寸决定了在进行焊接时，采用多层多道焊进行焊接，导致焊接周期相对较长；

采用焊条电弧焊工艺的焊工工作量大、焊接环境差且焊接质量受焊工水平影响大。

有鉴于此，确有必要提供一种可提高焊接效率、减少焊接填充材料的核电站钢制安全壳自动焊接方法。

发明内容

脉冲熔化极气体保护自动氩弧焊(MIG)是目前国际上熔化极气体保护氩弧焊中先进的焊接方法之一，其在工作时，由自动送丝机构送进焊丝，保护气体使用氩气、氦气或氧氩混合等气体，根据设定的参数自动行走焊接。相比目前核电工程普遍采用手工氩弧焊和电弧焊，MIG自动焊可以降低焊接热输入量、改善焊缝成型、提高焊缝质量，并且大幅度提高焊接效率(焊接材料熔敷率超过20kg/h)。脉冲对熔池的搅拌作用也有利于消除气孔等焊接缺陷，自动焊代替手工焊避免了人为因素对焊接质量的不利影响，使焊接接头产生缺陷可能性得到有效降低和控制，更易一次性获得符合核安全设备使用性能的优质焊接接头。

本发明将MIG引入核电工程中钢制安全壳的焊接，采用的脉冲惰性气体保护电弧焊焊机包括焊接电源、电视监控系统、遥控器、焊接机头、温控系统、磁控系统、焊接轨道及焊枪。其中，焊机电源是一种逆变电源，具有弧长自动控制、实时监控、焊枪横摆控制、叠加高频脉冲等功能。脉冲惰性气体保护电弧焊可调工艺参数多，能够精确控制焊接热输入以及熔池的形状和尺寸，可以用较低的热输入获得较大的熔深，从而减少焊接热影响区和焊件变形。

基于以上分析，本发明的目的在于：提供一种可提高焊接效率、减少焊接填充材料的核电站钢制安全壳自动焊接方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种核电站钢制安全壳自动焊接方法，其包括以下步骤：

1)使安全壳母材的相对端部形成焊接前组合坡口，组合坡口包括上坡口和下坡口，上坡口底部连接下坡口顶部，下坡口底部突设有底部钝边；

2)对底部钝边和下钝边的底部进行打底焊接，形成根部焊道；

3)对下钝边和上坡口进行填充焊接，形成填充焊道；以及