[发明专利]一种大口径环焊缝的焊接方法

说明书

本发明公开了一种大口径环焊缝的焊接方法，采用氩弧焊打底，埋弧焊填充盖面。采用普通的氩弧焊设备和埋弧焊设备来实现高的焊缝直线度，全MIG焊的效果，降低对操作人员技术水平的依赖，成本低，焊接质量稳定且工作效率高，操作性好的焊接方法。其工艺步骤为坡口加工与组对→氩弧焊根部打底→热焊层焊接→埋弧焊填充→埋弧焊盖面→超声波探伤→焊接接头性能检验，其特征在于氩弧焊双人同步焊打底，其它焊接方法填充盖面，焊接过程中保证焊缝的直线度。

技术领域

本发明属于焊接技术领域，涉及一种大口径环焊缝的焊接方法。

背景技术

压力容器焊接时对焊接接头的强度和致密性要求高，对焊接质量要求严格，有的射线探伤要求达到一级。现有技术中，对管道要求高的施焊方法都是采用氩弧焊进行根部打底焊道的单面焊双面成形，手工焊进行填充盖面的焊接。焊接质量要求严格的单面焊双面成型打底工艺是厚板焊接的第一道工序，也是最为困难的工序。其难点在于既要防止未焊透，又要防止烧穿。钨极氩弧焊的优点是电弧在小电流情况下也能稳定燃烧，当采用脉冲TIG时，既可利用幅值较大的脉冲电流保证焊透，也可利用幅值较小的维弧电流防止烧穿，这样借助其更方便的热输入控制，更有利于单面焊双面成形，能实现节点根部焊道的高质量成形。在手工焊施焊的情况下，焊工能根据熔池大小与流动情况及时做出各种调整，以防止烧穿。MAG焊接对低温韧性有高要求的钢结构件时，能熟练掌握单面焊双面成形技术的焊工屈指可数，主要问题为极易出现烧穿。试验表明，当直接采用MAG进行打底焊接时，焊接电流和根部间隙是影响打底成形的关键因素，其对应装配要求异常苛刻，特别是对间隙的允许波动量很小，即便由于材料变形等因素引起的微量间隙波动都有可能导致出现烧穿或未焊透。

在大直径管道焊接时，若采用内填丝一个人无法完成操作，必须两人配合才能完成，并且对两个人的配合默契程度和操作熟练度程度要求也很高，因此一般都采用外填丝进行焊接。当采用外填丝时，坡口间隙必须大于焊丝的直径，保证焊丝送到近缝背面，保证焊缝背面余高和母材齐平或略高于母材，但总会出现不同深浅的凹陷，使焊接质量无法得到保障。虽然还有一些高效自动化的焊接机器人设备，但是对于一般行业施工成本投入和利润回报完全不成正比，而且对于施工场地复杂的地方该设备的使用还受到了局限。

中国专利CN106825874B提供了一种埋弧焊单面焊双面成型工艺，该方法在管材背面铺设内衬垫与气囊支撑件，对背面的贴合紧密度要求较高，易出现熔池塌陷或者漏弧。

中国专利CN108856989B提供了熔化极MIG焊在管道焊接中的打底方法，该方法对焊工的操作水平要求较高，且对于管道有错边量的时候无法保证打底层的焊接质量。

发明内容

本专利旨在提供一种大口径环焊缝的焊接方法，采用氩弧焊打底，埋弧焊填充盖面。采用普通的氩弧焊设备和埋弧焊设备来实现高的焊缝直线度，全MIG焊的效果，降低对操作人员技术水平的依赖，成本低，焊接质量稳定且工作效率高，操作性好的焊接方法。

本发明的技术方案：

一种大口径环焊缝的焊接方法，工艺流程为氩弧焊根部打底→热焊层焊接→埋弧焊填充→埋弧焊盖面→超声波探伤→焊接接头性能检验，关键工艺步骤包括：

（1）下料：按图纸要求进行工件下料；

（2）机械加工：坡口加工成32°~40°V型坡口；

（3）装配：按图纸要求对下料后的工件进行打磨并装配形成待焊工件，坡口间隙为2~3mm，焊接前对焊缝坡口区域打磨清理，除去坡口表面及附近的铁锈、油脂，打磨范围为距离焊缝坡口边缘 20~30 mm 区域，打磨光亮后采用丙酮或酒精进行擦洗；施焊前进行点焊固定，点焊长度为40~70 mm，间隔400~550mm；