[发明专利]自升式钻井平台的轴承座焊接裂纹的修补工艺

说明书

本发明公开了一种自升式钻井平台的轴承座焊接裂纹的修补工艺，包括以下步骤：步骤一，先在轴承座与T型肋板的腹板的焊缝区域进行预热，接着把轴承座与腹板的竖向连接焊缝断开，并在轴承座上留剩余焊缝，再刨开腹板与面板的横向连接焊缝；然后打磨剩余焊缝至轴承座的表面；步骤二，先将轴承座的表面堆焊区域预热，接着在轴承座的表面堆焊过渡层，过渡层堆焊完成之后立即进行后热处理，然后缓慢冷却至环境温度；步骤三，先在腹板上开设坡口，接着对轴承座及腹板的焊接区域进行整体预热，再将腹板与轴承座进行焊接，然后焊接面板和腹板的横向连接焊缝，焊接完成后立即进行后热处理。本发明能有效控制焊接裂纹的产生，确保了钻井平台的制造质量。

技术领域

本发明涉及一种自升式钻井平台的轴承座焊接裂纹的修补工艺。

背景技术

焊接技术是现代船舶工程的关键技术之一。船舶制造中的焊接工作约占船舶建造总工时的40％左右，焊接质量直接反映了船舶的制造质量。由于船用钢材的种类很多，焊接材料更新换代迅速，所以焊接工艺也需要持续改进。自升式钻井平台的上基层座分段的中高强度T形肋板的腹板2与轴承座1经过焊接连接的(见图1所示)。轴承座1的材料为A514高强度可焊接钢板，板厚为L＝265mm，腹板2的材料为EQ47高强度船板，其碳当量为0.77％。当碳当量大于0.6％时，淬硬倾向大，属于有淬硬倾向的钢。焊接时，钢的淬硬倾向越大，越容易产生裂纹。根据现场勘查焊接裂纹，裂纹出现在焊缝及热影响区，属于延迟裂纹中的焊趾裂纹，这种裂纹源于焊缝和母材的交界处，并有明显的应力集中，裂纹方向与焊缝纵向平行，一般由焊趾表面开始向母材的深处延伸。延迟裂纹的形成同其它裂纹一样，也是由于焊接接头局部位置的塑性不足以承受当时所发生的塑性应力变形所致。根据大量研究和实践证明，高强钢焊接时产生延迟裂纹的原因主要有以下三方面因素：

1.淬硬倾向的影响

焊接接头的淬硬倾向主要取决于钢种的化学成分，其次是焊接工艺、结构板厚及冷却条件等。焊接时，钢种的淬硬倾向越大，越容易产生裂纹。因为这类钢易生成脆硬的马氏体组织，这是一个硬度很高、性质很脆、对裂纹和氢脆都十分敏感的组织。所以焊接时，热影响区和焊缝的马氏体组织越多，则越容易产生裂纹。轴承座的A514板和肘板的EQ47板就是属于淬硬倾向大的材料。

2.焊接接头的含氢量的影响

氢是高强度钢焊接时引起延迟裂纹的重要因素之一，高强钢焊接接头的含氢量越高，则裂纹的倾向越大，当含氢量超过某一临界值时，便开始出现裂纹，随着含氢量的增多，裂纹的尺寸和数量也不断增加。在焊接条件下，焊接材料中的水分、焊件坡口及边缘的油污、铁锈以及空气中的湿气等，都是焊缝金属中富氢的主要因素。焊条药皮中水分越多，空气中湿度越大，则焊缝中的扩散氢含量越多。所以焊缝中的含氢量与焊条类型、烘干温度以及焊后的冷却速度等有关。如果工件冷却速度过快，氢来不及从焊缝中逸出，因而导致产生严重的延迟裂纹。

3.焊接接头的拘束应力的影响

结构自身拘束条件所造成的应力包括：结构的型式、焊缝的位置、施焊的顺序、部件的自重、冷却过程其它受热部位的收缩等都会使焊接接头承受不同的拘束应力，由于轴承座的板厚，而且焊缝位置都是被结构互相拘束，所以焊接后产生的拘束应力很大，这也是产生冷裂纹的重要因素之一。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种自升式钻井平台的轴承座焊接裂纹的修补工艺，它能可有效的控制焊接裂纹的产生，确保了钻井平台的制造质量。

轴承座的外表面与自升式钻井平台的T形肋板的腹板的前端面焊接在一起，而T形肋板的腹板与面板也通过焊接连接；

本发明的目的是这样实现的：一种自升式钻井平台的轴承座焊接裂纹的修补工艺，包括以下步骤：