[发明专利]一种核电用球形容器环缝坡口焊接方法及清根检测工具

说明书

本发明公开了一种核电用球形容器环缝坡口焊接方法及清根检测工具，包括以下步骤，步骤1：加工上封头、筒体瓜瓣组件及下封头的坡口，上封头和下封头的外侧坡口与水平面垂直，上封头和下封头的内侧坡口与外侧坡口之间的夹角为α，α为115°~125°，筒体瓜瓣组件的内侧坡口与水平面垂直，筒体瓜瓣组件的外侧坡口与内侧坡口之间的夹角也为α，外侧坡口和内侧坡口的相交处为顶点；步骤2：焊接上封头、筒体瓜瓣组件及下封头，将上封头或下封头的顶点与筒体瓜瓣组件的顶点相对设置进行环焊缝；步骤3：焊接完成后焊缝表面进行打磨，对完工焊缝进行目视检测、渗透检测及射线检测。

技术领域

本发明属于核电站核岛压力容器设备制造技术领域，具体涉及一种核电用球形容器环缝坡口焊接方法及清根检测工具。

背景技术

“华龙一号”充分利用中国核电三十余年核电建设运营的成熟经验，借鉴国际先进核电设计理念，通过持续改进和创新形成自主核电技术，其安全性处于世界领先地位。“华龙一号”成熟性、安全性和经济型可满足三代核电技术要求，设计技术、设备制造和运行维护技术的核心技术具有自主知识产权，是目前国内可以自主出口的核电机型，对于进一步推进其国内落地和国外市场开发将起到关键性作用。“华龙一号”球形安注箱是核电站非能动堆芯冷却系统的重要设备之一，主要功能是发生在一回路失水事故时提供硼酸溶液，以保持反应堆处于安全停堆状态，对提高核电站反应堆系统的安全可靠性具有重要作用。

球形安注箱较之早期核电厂的立式圆筒形安注箱，综合考虑有占地面积小、在反应堆厂房布置时场地利用率高、相同的压力与容积条件下，球形容器质量最小。国内目前AP1000、华龙一号等核电技术中的部分设备均采用了球形容器的设计方案，球形设备的制造技术中最关键的一个环节是焊缝质量的控制，球形容器上、下封头与筒体瓜瓣组件环焊缝的焊接质量是影响设备整体质量的关键点。

现有球形安注箱的焊接方法为：将球形安注箱焊接坡口设计为向心的对称双U型坡口，焊接时需采用变位机将设备焊缝调整至平焊位置进行焊接，设备尺寸大，重量较重，需设计专用装夹工装将设备与变位机进行连接，工装结构复杂，同时增加焊接过程中焊缝背面清根难度，不易保证焊缝焊接质量，清根不彻底，导致焊缝最终质量不可控。

原设计坡口仅通过车床加工很难达到焊接要求，同时需进行手工修磨等措施进行坡口形状及尺寸的调整才能满足焊接要求。即使采用容易加工的双V型坡口，常规的坡口形式为对称坡口，焊接时均需要借助变位器将焊缝翻转至平焊位置，辅助设备复杂施焊难度大，不利于保证焊缝质量。

目前，球形安注箱环焊缝前期返修率高，统计首台设备该焊缝最低合格率83.7%，最高合格率95.2%，平均合格率90.95%，每条焊缝单次返修周期需3～4个工作日；球形安注箱由于其庞大的尺寸及特殊的结构，环焊缝焊接采用传统的工艺方案存在焊接难度大、辅助设备复杂及焊缝射线检测合格率低等缺点，因此需要对传统工艺方案进行优化调整用于提高环焊缝焊接质量。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种核电用球形容器环缝坡口焊接方法及清根检测工具。

本发明公开了一种核电用球形容器环缝坡口焊接方法，包括以下步骤，

步骤1：加工上封头、筒体瓜瓣组件及下封头的坡口，上封头和下封头的外侧坡口与水平面垂直，上封头和下封头的内侧坡口与外侧坡口之间的夹角为α，α为115°~125°，筒体瓜瓣组件的内侧坡口与水平面垂直，筒体瓜瓣组件的外侧坡口与内侧坡口之间的夹角也为α，外侧坡口和内侧坡口的相交处为顶点；

步骤2：焊接上封头、筒体瓜瓣组件及下封头，将上封头或下封头的顶点与筒体瓜瓣组件的顶点相对设置进行环焊缝；

步骤3：焊接完成后焊缝表面进行打磨，对完工焊缝进行目视检测、渗透检测及射线检测。

优选的，所述步骤1包括：

步骤1-1：将上封头和下封头开口端向下放置于机床上，以上封头和下封头的开口端为粗基准找平找正工件，车削上封头和下封头的封头外侧坡口，封头外侧坡口与水平面垂直；