CN103008849A - 壳法兰l型坡口埋弧堆焊焊接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及到一种壳法兰L形坡口埋堆焊焊接方法，旨在确立一种用于主泵电机关键部件壳法兰焊接的新焊接工艺方法，并通过采用新的焊接顺序，排道方法以及机械摆动驻留时间，可有效克服壳法兰产品件由于局部特殊结构形式导致磁场分布不均，影响电弧稳定性，引起堆焊焊道表面易形成气孔状缺陷的问题，从而提高焊缝质量，满足结构设计要求。该成果在工程上具有很高的应用价值，并具有深远的社会意义。

Description

壳法兰L型坡口埋弧堆焊焊接方法
技术领域：本发明涉及一种壳法兰L型坡口埋弧堆焊焊接方法。
背景技术：屏蔽电机是核电站核岛极其关键的设备，屏蔽电机主泵制造成功与否直接关系到一回路主设备的国产化率及第三代AP1000非能动先进压水堆核电站技术引进的成败。主泵电机的完整性对一回路的安全运行有着重要的影响，其中机座壳法兰堆焊技术成为主泵电机制造环节中的一道技术难题。原有的焊接方法采用的是手工焊，焊接质量受人为因素的影响，焊接质量不稳定，返修率较高，对于焊接质量要求极高的核电站来讲，受原有的焊接方法限制，充分保证产品质量具有一定的难度。
发明内容：本发明的目的是提供一种壳法兰L型坡口埋弧堆焊焊接方法，避免由于L型坡口内壁的特殊结构形式导致磁场分布不均，影响电弧稳定性，引起堆焊焊道表面形成凹坑状缺陷的问题。
本发明的技术方案为：
（1）采用埋弧堆焊焊接方法在壳法兰筒件L形坡口内壁进行环缝堆焊；
（2）焊接顺序：先采用多层多道环缝焊接，即壳法兰L型坡口上每层先焊接与筒体心轴距离最远的焊道，由外至内逐道焊接，待L形坡口底面焊缝满足加工余量，再采用多层单道焊，即在上述多层多道焊缝基础上，沿壳法兰L型坡口侧壁每层堆焊一道，至焊缝高度满足尺寸要求；
（3）焊接工艺：采用机械摆动焊，摆动频率30~40次/分钟，摆动宽度不大于32mm，摆动驻留时间0.2s，在焊接壳法兰L型坡口首层与第二层最后一道焊缝时，靠近壳法兰筒件圆心端驻留时间0.1s，远离壳法兰筒件圆心端驻留时间0.2s，以此消除由于特殊局部结构形式导致磁场分布不均，引起气孔状缺陷的产生；
（4）焊接方法：1）采用埋弧焊；2）焊接顺序：在壳法兰筒件L型坡口上，先采用多层多道环缝，由外至内逐道焊接，待底面焊缝满足加工余量，再采用多层单道焊，即在上述多层多道焊缝基础上，沿壳法兰L型坡口侧壁每层堆焊一道，至焊缝高度满足尺寸要求；3）焊接规范：焊接电流280~300A，焊接电压35~37V，焊接速度在140~178mm/min，最小预热温度66℃，最大层间温度176℃，机械摆动焊，摆动频率30~40次/分钟，摆动宽度不大于32mm，摆动驻留时间0.2s，在焊接壳法兰L型坡口首层与第二层最后一道焊缝时，靠近壳法兰筒件圆心端驻留时间0.1s，远离壳法兰筒件圆心端驻留时间0.2s；4）焊后热处理：567.5~582℃保持30小时；5）探伤：壳法兰筒件L型坡口堆焊结束，去除焊缝加工余量后进行超声波探伤检测。
本发明通过改变原有的焊接方法，焊接顺序及工艺参数，在满足壳法兰堆焊坡口的特殊结构设计条件下，以机动埋弧焊代替传统手工焊的焊接方法，可降低由于人为因素的影响，导致焊接质量不稳定、返修率较高的现象。新的焊接工艺方法，一方面通过大量反复试验，摸索确定新的焊接顺序，焊道排布及工艺参数，另一方面，根据产品结构形式，制作模拟件，在理论联系实际的基础上，分析L型坡口底层根部焊缝表面易出现气孔缺陷原因，并通过调整不同焊道间的机械摆动驻留时间，成功的克服由于局部特殊结构形式导致磁场分布不均，电弧不稳引起堆焊焊道表面形成气孔状缺陷的问题。新的工艺方法在与产品件同材质同尺寸的模拟件上获得验证，并已在多台产品中得到应用，焊缝表面成型良好，100%通过无损探伤检查，达到了预期效果。
附图说明：
图1为壳法兰筒件L形坡口结构简图
图2为本发明的焊接顺序及焊道排布示意图
图3为调整机械摆动驻留时间示意图
具体实施方式：
壳法兰L型坡口埋弧堆焊焊接方法为：
（1）采用埋弧堆焊焊接方法在图1所示的壳法兰筒件L形坡口内壁进行环缝堆焊；
（2）焊接顺序：如图2所示，先采用多层多道环缝焊接，即壳法兰L型坡口上每层先焊接与筒体心轴距离最远的焊道，由外至内逐道焊接，待L形坡口底面焊缝满足加工余量，再采用多层单道焊，即在上述多层多道焊缝基础上，沿壳法兰L型坡口侧壁每层堆焊一道，至焊缝高度满足尺寸要求；
（3）焊接工艺：采用机械摆动焊，摆动频率30~40次/分钟，摆动宽度不大于32mm，摆动驻留时间0.2s，在焊接壳法兰L型坡口首层与第二层最后一道焊缝时，如图3所示，靠近壳法兰筒件圆心端2驻留时间0.1s，远离壳法兰筒件圆心端1驻留时间0.2s，以此消除由于特殊局部结构形式导致磁场分布不均，引起气孔状缺陷的产生；
（4）焊接方法：1）采用埋弧焊；2）焊接顺序：在壳法兰筒件L型坡口上，先采用多层多道环缝，由外至内逐道焊接，待底面焊缝满足加工余量，再采用多层单道焊，即在上述多层多道焊缝基础上，沿壳法兰L型坡口侧壁每层堆焊一道，至焊缝高度满足尺寸要求；3）焊接规范：焊接电流280~300A，焊接电压35~37V，焊接速度在140~178mm/min，最小预热温度66℃，最大层间温度176℃，机械摆动焊，摆动频率30~40次/分钟，摆动宽度不大于32mm，摆动驻留时间0.2s，在焊接壳法兰L型坡口首层与第二层最后一道焊缝时，靠近壳法兰筒件圆心端驻留时间0.1s，远离壳法兰筒件圆心端驻留时间0.2s；4）焊后热处理：567.5~582℃保持30小时；5）探伤：壳法兰筒件L型坡口堆焊结束，去除焊缝加工余量后进行超声波探伤检测。

Claims (1)

1.一种壳法兰L型坡口埋弧堆焊焊接方法，其特征是：
（1）采用埋弧堆焊焊接方法在壳法兰筒件L形坡口内壁进行环缝堆焊；
（2）焊接顺序：先采用多层多道环缝焊接，即壳法兰L型坡口上每层先焊接与筒体心轴距离最远的焊道，由外至内逐道焊接，待L形坡口底面焊缝满足加工余量，再采用多层单道焊，即在上述多层多道焊缝基础上，沿壳法兰L型坡口侧壁每层堆焊一道，至焊缝高度满足尺寸要求；
（3）焊接工艺：采用机械摆动焊，摆动频率30~40次/分钟，摆动宽度不大于32mm，摆动驻留时间0.2s，在焊接壳法兰L型坡口首层与第二层最后一道焊缝时，靠近壳法兰筒件圆心端驻留时间0.1s，远离壳法兰筒件圆心端驻留时间0.2s，以此消除由于特殊局部结构形式导致磁场分布不均，引起气孔状缺陷的产生；
（4）焊接方法：1）采用埋弧焊；2）焊接顺序：在壳法兰筒件L型坡口上，先采用多层多道环缝，由外至内逐道焊接，待底面焊缝满足加工余量，再采用多层单道焊，即在上述多层多道焊缝基础上，沿壳法兰L型坡口侧壁每层堆焊一道，至焊缝高度满足尺寸要求；3）焊接规范：焊接电流280~300A，焊接电压35~37V，焊接速度在140~178mm/min，最小预热温度66℃，最大层间温度176℃，机械摆动焊，摆动频率30~40次/分钟，摆动宽度不大于32mm，摆动驻留时间0.2s，在焊接壳法兰L型坡口首层与第二层最后一道焊缝时，靠近壳法兰筒件圆心端驻留时间0.1s，远离壳法兰筒件圆心端驻留时间0.2s；4）焊后热处理：567.5~582℃保持30小时；5）探伤：壳法兰筒件L型坡口堆焊结束，去除焊缝加工余量后进行超声波探伤检测。
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