CN101890562B - 核岛主设备接管安全端异种金属焊接工艺 - Google Patents

核岛主设备接管安全端异种金属焊接工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种核岛主设备接管安全端异种金属焊接工艺，它包括以下步骤：选择焊接坡口形式步骤，选择所述主设备接管的坡口形式为单面坡口形式；堆焊不锈钢步骤，在所述主设备接管的内壁堆焊不锈钢耐蚀层；堆焊隔离层步骤，在所述主设备接管的端面采用热丝TIG堆焊过渡层和埋弧焊堆焊面层的方式堆焊隔离层；对接焊缝步骤，采用埋弧焊焊接方式将所述安全端与主设备接管端面的面层对接；焊后热处理步骤。本发明在降低焊接成本和焊工劳动强度的同时，确保了安全端结构的焊接成功，从而为安全端与主设备接管的可靠焊接奠定了基础。

Description

核岛主设备接管安全端异种金属焊接工艺
技术领域
本发明涉及一种焊接技术，尤其涉及一种核岛主设备接管安全端异种金属焊接工艺。
背景技术
目前，核电站核岛主设备的大型容器，如反应堆压力容器、蒸汽发生器和稳压器等设备的壳体一般由材料型号为16MND5或18MND5或SA508Gr.3Cl.1或SA508Gr.3Cl.2低合金钢制成，而和核容器连接的各种管道大多为奥氏体不锈钢，材料为Z2CND18-12(控氮)或316L；为保证核电设备的质量，一般会先在核容器壳体的接管上先焊上一段不锈钢管(称为“安全端”)，在现场安装时再将安全端与不锈钢管道焊接。因此，上述过程就涉及核容器壳体接管安全端的异种金属接头的焊接工艺。
如今，我国正处在核电建设的快速发展时期，反应堆压力容器、蒸汽发生器和稳压器等设备接管安全端焊接的问题也因此而产生。根据核设备安全等级和结构设计特点，核岛主设备接管可事先进行隔离层堆焊后再与不锈钢安全端焊接，也可直接将与不锈钢安全端焊接起来，焊接材料可采用不锈钢或镍基合金。现有的接管安全端焊接工艺主要包括如下几种：对隔离层堆焊采用手工药皮焊条电弧焊或自动(脉冲)钨极氩弧焊工艺；对接工艺采用手工药皮焊条电弧焊或埋弧焊自动焊或自动脉冲钨极氩弧焊。然而，上述现有工艺不但成本偏高，而且在实际操作过程中，还容易出现气孔、夹渣和未融合等焊接缺陷，因此，目前迫切需要对此类焊接工艺进行改进。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题，本发明旨在提供一种核岛主设备接管安全端异种金属焊接工艺，以降低部分焊接成本，同时有效避免出现气孔、夹渣和未融合等焊接缺陷。
本发明所述的一种核岛主设备接管安全端异种金属焊接工艺，它包括以下步骤：
选择焊接坡口形式步骤，选择所述主设备接管的坡口形式为单面坡口形式；
堆焊不锈钢步骤，在所述主设备接管的内壁堆焊不锈钢耐蚀层；
堆焊隔离层步骤，在所述主设备接管的端面采用热丝TIG堆焊过渡层和埋弧焊堆焊面层的方式堆焊隔离层；
对接焊缝步骤，采用埋弧焊焊接方式将所述安全端与主设备接管端面的面层对接；
焊后热处理步骤。
在上述的核岛主设备接管安全端异种金属焊接工艺中，执行所述的堆焊不锈钢步骤之前，清理所述主设备接管的内壁，并预热至100℃以上；所述耐蚀层的宽度范围为25～40mm，厚度范围为0.4mm～0.6mm。
在上述的核岛主设备接管安全端异种金属焊接工艺中，执行所述的堆焊隔离层步骤之前，清理所述主设备接管的待焊表面，并预热至100℃以上；在所述堆焊隔离层步骤中，热丝TIG堆焊焊接材料为ER309L焊丝，其规格为Φ0.8～Φ1.2mm，埋弧焊焊接材料为ER308L焊丝，其规格为Φ3.0～Φ4.0mm。
在上述的核岛主设备接管安全端异种金属焊接工艺中，执行所述对接焊缝步骤之前，清理所述主设备接管和安全端待焊表面；在所述对接焊缝步骤中，埋弧焊焊接材料为ER308L焊丝，其规格为Φ3.0～Φ4.0mm。
由于采用了上述的技术解决方案，本发明基于试验数据和工程实践，在主设备接管堆焊隔离层时采用了ER309L焊丝热丝TIG堆焊(即热丝自动氩弧焊)过渡层以及ER308L焊丝埋弧焊堆焊面层的方式，同时，在对接焊缝时采用了ER308L焊丝窄间隙埋弧焊自动焊工艺，使得在降低焊接成本和焊工劳动强度的同时，确保了安全端结构的焊接成功，从而为安全端与主设备接管的可靠焊接奠定了基础。
附图说明
图1是本发明核岛主设备接管安全端异种金属焊接工艺中焊接坡口形式示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明进行详细说明。
请参阅图1，本发明，即一种核岛主设备接管安全端异种金属焊接工艺，它包括以下步骤：
选择焊接坡口形式步骤，选择主设备接管1的坡口形式为单面坡口形式，主设备接管1的材质为16MND5低合金钢；
堆焊不锈钢步骤，在主设备接管1的内壁堆焊不锈钢耐蚀层2；具体地说，在执行堆焊不锈钢步骤之前，需清理主设备接管1的内壁上的油、锈氧化物等影响焊接质量的污物，并预热至100℃以上，然后采用宽度为25～40mm，厚度范围为0.4mm～0.6mm的不锈钢进行低合金钢接管内壁堆焊；
堆焊隔离层步骤，在主设备接管1的端面采用热丝TIG焊堆焊过渡层3和埋弧焊堆焊面层4的方式堆焊隔离层；具体地说，在执行堆焊隔离层步骤之前，需清理主设备接管1的端面上的油、锈氧化物等影响焊接质量的污物，并预热至100℃以上；并且在该步骤中，热丝TIG堆焊焊接材料为ER309L焊丝，其规格为Φ0.8～Φ1.2mm，埋弧焊焊接材料为ER308L焊丝，其规格为Φ3.0～Φ4.0mm；
对接焊缝步骤，采用埋弧焊焊接方式将安全端5与主设备接管端面的面层4对接，即可焊接焊缝6，安全端5的材质为Z2CND18-12控氮不锈钢；具体地说，在执行对接焊缝步骤之前，需清理主设备接管端面面层4上的油，锈氧化物等影响焊接质量的污物；并且在该步骤中，埋弧焊焊接材料为ER308L焊丝，其规格为Φ3.0～Φ4.0mm；
焊后热处理步骤。
综上所述，本发明使得在降低焊接成本和焊工劳动强度的同时，确保了安全端结构的焊接成功，从而为安全端与主设备接管的可靠焊接奠定了基础。
以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种核岛主设备接管安全端异种金属焊接工艺，其特征在于，所述工艺包括以下步骤：
选择焊接坡口形式步骤，选择所述主设备接管的坡口形式为单面坡口形式；
堆焊不锈钢步骤，在所述主设备接管的内壁堆焊不锈钢耐蚀层；
堆焊隔离层步骤，在所述主设备接管的端面采用热丝TIG堆焊过渡层和埋弧焊堆焊面层的方式堆焊隔离层；
对接焊缝步骤，采用埋弧焊焊接方式将所述安全端与主设备接管端面的面层对接；
焊后热处理步骤，
执行所述的堆焊不锈钢步骤之前，清理所述主设备接管的内壁，并预热至100℃以上；所述耐蚀层的宽度范围为25～40mm，厚度范围为0.4mm～0.6mm；
执行所述的堆焊隔离层步骤之前，清理所述主设备接管的待焊表面，并预热至100℃以上；在所述堆焊隔离层步骤中，热丝TIG堆焊焊接材料为ER309L焊丝，其规格为Φ0.8～Φ1.2mm，埋弧焊焊接材料为ER308L焊丝，其规格为Φ3.0～Φ4.0mm；
执行所述对接焊缝步骤之前，清理所述主设备接管和安全端待焊表面；在所述对接焊缝步骤中，埋弧焊焊接材料为ER308L焊丝，其规格为Φ3.0～Φ4.0mm。
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