[发明专利]核电站不锈钢水池双钨极热丝TIG自动焊施工方法

说明书

本发明公开了一种核电站不锈钢水池双钨极热丝TIG自动焊施工方法核电站不锈钢水池双钨极热丝TIG自动焊施工方法，基于双钨极热丝TIG焊接设备实施，所述双钨极热丝TIG焊接设备设有第一钨极、第二钨极和焊丝，其特征在于：将所述焊枪中第二钨极、第一钨极和焊丝沿着焊接方向按一定夹角依次布置，其中：第一钨极尖端垂直于待焊不锈钢覆面板，第二钨极尖端向焊接方向倾斜，焊丝的尖端向焊接方向的反向倾斜；所述焊丝与所述第一钨极之间的夹角为50°~70°；所述第二钨极与所述第一钨极的夹角为25°~35°；所述第一钨极与所述第二钨极尖端距离0.5mm~1.5mm；焊接时，第一和第二钨极尖端距离待焊不锈钢覆面板1.5mm~2mm。本发明核电站不锈钢水池双钨极热丝TIG自动焊施工方法所设计的双钨极和焊丝的布置方式和焊接参数，可使焊枪电弧可达性高，提高TIG工艺的气体保护效果，且易于操作和调节，适合推广使用。

技术领域

本发明涉及核电站不锈钢水池的自动焊接施工技术，属于核电站设施构建技术领域。

背景技术

在核电不锈钢工程中，不锈钢水池为核电站不可或缺的组成部分。核电站运行过程中，水池用于存储和运输各种燃料与废料，具有十分重要的作用，同时还是典型的不支持修复的设施，所以要务必确保水池不会发生泄漏。这就对所述不锈钢水池的焊接提出了极高的要求。

目前在核电站不锈钢水池建造中，以传统手工TIG焊工艺及单钨极TIG自动焊工艺为主，传统手工TIG焊电弧能量密度低、焊接速度慢。近年来，人工成本上升，焊工紧缺，特别是核级焊工和现有焊接工艺效率低成为了制约不锈钢水池施工的关键因素。同时单钨极TIG自动焊增大焊接电流会造成电弧压力增大，高速焊接时容易造成未熔合及咬边等缺陷，低速焊接时，薄板热输入较高，又容易出现焊透、焊穿等缺陷，因此不锈钢单钨极TIG自动焊接很难通过增大焊接电流来提高焊接效率。

为提高焊接施工效率，保证焊接质量、降低人员消耗，现有技术提出了高效TIG（双钨极+热丝）自动焊接方法，并通过反复测试定型，形成了成熟的不锈钢双钨极+热丝高效TIG自动焊焊接技术。但现有的TIG（双钨极+热丝）自动焊焊接基础仍存在一些不足，例如：

江苏科技大学公开了一种双钨极脉冲TIG焊方法的专利文献（公开号为CN109483021A），如图1所示，该方案设有两把焊枪，按设定间距调整第一焊枪与第二焊枪，以及第一、第二焊枪与待焊工件之间的位置，使两把焊枪产生电弧在待焊工件表面耦合并通过调整焊接电源的峰值电流、基值电流、脉冲频率以及占空比实现双钨极脉冲焊接，提高双钨极TIG焊最大需用电流，并有效减少钨极烧损。该发明采用两把焊枪限制了操作的灵活性和电弧的可达性，两电弧之间电磁交互作用易受外界因素的干扰，焊接稳定性较差，另外，焊接过程中，空气易通过两把焊枪之间的空气卷入熔池，影响气体保护效果，严重威胁了焊接质量。

山东大学公开了一种高熔敷效率高焊接速度双钨极TIG窄间隙焊接方法的专利文献（授权公告号为CN108907414B），如图2所示，该方案采用两个不同的焊枪，轴对称的静止钨极焊枪和非轴对称的旋转钨极焊枪，对工件开U型坡口，并将两把焊枪沿焊接方向一前一后排列使两者距离工件距离相等，对焊机设置为提前送气，进行焊枪对中，设置延时送丝，提前抽丝，先对焊件进行提前加热预熔化，采用直流焊接，在引弧之前通过第二焊枪的电机控制箱开关使第二焊枪的钨极进行旋转，焊接时两把焊枪同时引弧，进行焊接，可以实现焊缝正面成型良好、没有咬边等缺陷，焊接熔敷效率和焊接速度明显提高。该方案第一轴对称静止钨极形成初步熔池，第二非轴对称的旋转钨极根据最小电压原理可使电弧总是能够周期性加热两基体侧壁金属，减少侧壁未熔合缺陷，由于其熔化能力的提升，对于窄间隙的焊缝和厚度较大的工件，焊接效果较好，但对于薄一些的工件难以承受高热输入及高熔化能力，工件变形导致坡口状态改变，极易造成焊接质量不稳定，不能满足要求。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明提供了一种新型的核电站不锈钢水池双钨极热丝TIG自动焊施工方法，目的在于解决双焊枪钨极氩弧焊接工艺中，两把焊枪操作灵活性及电弧可达性受限、熔覆效率低、薄板焊接难度大、焊接质量不稳定的问题，