[发明专利]核电钢制安全壳环缝埋弧自动横焊工艺

说明书

技术领域

本发明涉及焊接工艺，尤其涉及核电钢制安全壳的焊接工艺。

背景技术

某堆型核电站采用钢制安全壳与混凝土外壳组成双层安全壳结构，其中钢制安全壳(CV)直径约40m，高度约65.6m，板材材质均为SA738Gr.B，对接焊缝长度约为3400m；筒体内径39.624m，筒体高度42.735m，由11圈板组成，每圈由12块环板组成，总重约为1870吨，CV筒体的环缝长度约1500m；封头的环缝长度约316m。

现有安全壳预制和现场组装采用焊条电弧焊工艺，该焊接工艺存在施工效率低、劳动强度大(如：需要经常更换焊条、焊道不易清理等)、焊接环境条件差、焊材利用率低等缺点。另一方面，焊接产品质量不稳定，易受焊工技能水平及经验影响。故需要开发一种更为高效稳定的焊接工艺方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种核电钢制安全壳环缝埋弧自动横焊工艺，其焊接产品质量稳定。

一种核电钢制安全壳环缝埋弧自动横焊工艺包括：

步骤一，确定焊前坡口及准备焊接材料；

步骤二，组对装配焊件，组对间隙范围为0-10mm，错边量范围为0-7mm；

步骤三，预热焊件间的焊缝位置，预热温度≥75℃，预热范围为焊缝两侧各不小于焊件厚度的两倍，且不小于100mm；

步骤四，首先对焊件间的焊缝位置的坡口和根部钝边进行打底焊接，形成打底焊道，然后对正反面的坡口进行多层多道焊填充焊接，形成填充焊道，再对正反面的坡口进行多层多道焊盖面焊接，形成盖面焊道，在焊接过程中的各焊接层间温度 控制在93-200℃，并且焊接过程中采取措施控制焊接变形；

步骤五，焊缝检测以确认焊缝是否合格。

所述的核电钢制安全壳环缝埋弧自动横焊工艺的进一步特点是，所述坡口为X型对称坡口或者K型对称或不对称坡口。

所述的核电钢制安全壳环缝埋弧自动横焊工艺的进一步特点是，针对埋弧自动焊的所述焊接材料型号为F9AX-EG-F3、F9AX-EF3-F3、F9PX-EG-F3或F9PX-EF3-F3，其中焊丝规格为φ2.0～φ3.2，X取值在6-8之间；手工焊条电弧焊的焊接材料型号为E9018-G-H4或者E9018-G-H8,其中焊条规格为φ3.2或φ4.0。

所述的核电钢制安全壳环缝埋弧自动横焊工艺的进一步特点是，在步骤四中，采用单一的埋弧自动横焊进行打底焊、填充焊和盖面焊，或者采用焊条电弧焊和埋弧自动横焊组合模式进行打底焊、填充焊和盖面焊。

所述的核电钢制安全壳环缝埋弧自动横焊工艺的进一步特点是，所述步骤四包括：步骤4.1，打底层焊接时，采用埋弧焊时以30-55cm/min的焊接速度进行焊接，焊接电流为300-480A,焊接电压为24-35V；采用焊条电弧焊时焊接电流为90-185A，电压20-32V，焊接速度4-10cm/min。

所述的核电钢制安全壳环缝埋弧自动横焊工艺的进一步特点是，所述步骤四还包括步骤4.2，填充层焊接时，正反面填充层以多层多道进行焊接，具体工艺为：采用埋弧焊以35-65cm/min的焊接速度进行焊接，焊接电流为300-550A,焊接电压为24-35V；采用焊条电弧焊时焊接电流为100-185A，电压20-32V，焊接速度6-20cm/min。

所述的核电钢制安全壳环缝埋弧自动横焊工艺的进一步特点是，所述步骤四还包括步骤4.3，盖面层焊接时，采用埋弧焊以35-70cm/min的焊接速度进行焊接，焊接电流为300-550A,焊接电压为24-35V；采用焊条电弧焊时焊接电流为100-185A，电压20-32V，焊接速度6-20cm/min。

所述的核电钢制安全壳环缝埋弧自动横焊工艺的进一步特点是，所述步骤五还包括焊后热处理，该热处理的规范参数为：热处理保温温度595-620℃，保温时间小于10小时；焊后热处理的加热和冷却速度：在425℃以上，加热速率和冷却速率不应超过(220℃×25.4÷T)/h(T为材料的最大厚度)，且不超过220℃/h，亦 不低于55℃/h。

通过发明人的试验来看，本发明与现有技术相比，通过采用对安全壳环焊缝采用埋弧自动横焊工艺，可以获得质量稳定可靠的焊接接头，并提高了焊接效率，缩短了每道焊口的焊接周期。

附图说明

本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：

图1为核电站安全壳的示意图。

图2为X型对称坡口的示意图。