CN113770491B - 一种管道全位置对接tig内焊的补焊方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种管道全位置对接TIG内焊的补焊方法，先在管道的外壁上固定带有圆形台阶的瓦片形块，管道内侧焊缝按照既定工艺正常焊接一定厚度后，再进行外部手工补焊，该方法简单易操作。并且，自动补焊工艺、步骤S9中对管道对接处继续进行内焊的工艺与正常TIG内焊的打底工艺一致，不用现场另行开发。整个焊接过程风险性较小，焊接质量稳定可靠。

Description

一种管道全位置对接TIG内焊的补焊方法
技术领域
本发明涉及管道全位置对接内焊技术领域，特别是涉及一种管道全位置对接TIG内焊的补焊方法。
背景技术
核电小堆，由于其高安全性、小身型、多用途的特点，不仅可以用于发电，而且可以用于工业供热供汽、海水淡化和海洋开发，因此最近几年得到大力推广。在小堆现场吊装过程中，由于产品结构外围空间受限的特殊性，很多核电小堆压力容器的进出口接管与熔盐换热器的接管采用全位置对接TIG内焊(即钨极气体保护内焊)的工艺方法。在焊接过程中，由于内焊空间限制无法加装熔池观察系统而观察不到焊接熔池，而实际产品坡口组队的固有的不均匀错边和间隙又加大了焊接工艺的难度，因此内焊打底有粘钨或者焊穿的风险。
发明内容
本发明的目的是提供一种管道全位置对接TIG内焊的补焊方法，用于提高管道全位置对接内焊的焊接质量。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明公开了一种管道全位置对接TIG内焊的补焊方法，包括如下步骤：
S1、首先在管道外侧对接处的焊缝上找到粘钨点的位置，接着用钻头钻透粘钨点，形成圆孔，以清理干净焊缝中的夹钨；
S2、切割一块与管道外侧对接处同曲率、同材质的瓦片形块，并用砂纸清理干净瓦片形块表面的氧化膜，之后用酒精或者丙酮清理瓦片形块表面；
S3、用手工氩弧焊方式在瓦片形块中部堆焊出一个圆形台阶，接着采用锉刀对圆形台阶进行修形，以确保修好后的圆形台阶能放进圆孔内；
S4、将圆形台阶放入钻头钻透的孔洞内，将瓦片形块点焊固定在管道外壁上；
S5、将焊枪定位到停焊点之前；
S6、安装好管道外围的保护气工装，在管道内通入保护气一段时间；
S7、采用打底焊工艺完成管道对接处剩余焊缝的自动补焊；
S8、用内窥镜观察内部焊缝是否有未熔合缺陷，如果有该缺陷，通过在原打底工艺参数基础上，使电流增加，进行自熔焊接；
S9、通过内窥镜确认内部焊缝没有未熔合缺陷后，使用原先既定参数进行TIG内焊，之后将管道外侧的瓦片形块及圆形台阶摘下，将圆孔处的补焊焊缝挖掉部分，再对挖掉的区域进行手工补焊，手工补焊后对管道外侧对接处的焊缝进行表面渗入探伤检测，以确保没有表面缺陷，至此完成补焊。
优选地，粘钨点所在位置对应管道的圆周角为N度，步骤S5中，焊枪重新焊接的起点对应管道的圆周角为M度，M＝N-4。
优选地，圆形台阶的厚度为d，管道对接处的坡口钝边厚度为a，a-0.1≤d≤a+0.1。
优选地，步骤S6中，保护气工装的流量为15L/min～20L/min，通气时间为5分钟以上。
优选地，瓦片形块的厚度为3mm～4mm。
优选地，步骤S9中，TIG内焊的焊接厚度达到8mm～10mm后，将管道外侧的瓦片形块及圆形台阶摘下。
优选地，步骤S9中，圆孔处的补焊焊缝的挖取深度为1.5mm～2mm。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明先在管道外部的粘钨点“打补丁”，管道内侧焊缝按照既定工艺正常焊接一定厚度后，再进行外部手工补焊，该方法简单易操作。并且，步骤S7中自动补焊工艺、步骤S9中对管道对接处继续进行内焊的工艺与正常TIG内焊的打底工艺一致，不用现场另行开发。整个焊接过程风险性较小，焊接质量稳定可靠。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实施例管道全位置对接TIG内焊的补焊焊缝位置示意图；
图2为本实施例中核电小堆压力容器的进出口接管坡口结构示意图；
图3为本实施例中自动补焊的焊缝布局示意图；
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种管道全位置对接TIG内焊的补焊方法，用于提高管道全位置对接内焊的焊接质量。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1中A部位即本实施例中核电小堆压力容器的进出口接管与熔盐换热器的接管的对接位置；图3中的数字表示数字所在位置的焊缝的焊接顺序。
如图1-3所示，本实施例提供一种管道全位置对接TIG内焊的补焊方法，用于核电小堆压力容器的进出口接管与熔盐换热器的接管采用全位置对接TIG内焊时，对粘钨部位的补焊。
上述两种接管的母材牌号均为UNS N10003，其外径均为155mm，壁厚均为20mm。TIG内焊使用的焊丝为直径1.14mm的ERNiMo-2，保护气为高纯氩，接管的对接处加工的是内U型坡口。
本实施例的补焊方法具体包括如下步骤：
S1、首先在管道外侧对接处的焊缝上找到粘钨点的位置，接着用钻头钻透粘钨点，形成圆孔，以清理干净焊缝中的夹钨；
S2、切割一块与管道外侧对接处同曲率、同材质的瓦片形块，并用砂纸清理干净瓦片形块表面的氧化膜，之后用酒精或者丙酮清理瓦片形块表面；
S3、用手工氩弧焊方式在瓦片形块中部堆焊出一个圆形台阶，接着采用锉刀对圆形台阶进行修形，以确保修好后的圆形台阶能放进圆孔内；
S4、将圆形台阶放入钻头钻透的孔洞内，将瓦片形块点焊固定在管道外壁上；
S5、将焊枪定位到停焊点之前；
S6、安装好管道外围的保护气工装，在管道内通入保护气一段时间；
S7、采用打底焊工艺完成管道对接处剩余焊缝的自动补焊；
S8、用内窥镜观察内部焊缝是否有未熔合缺陷，如果有该缺陷，通过在原打底工艺参数基础上，使电流增加，进行自熔焊接；
S9、通过内窥镜确认内部焊缝没有未熔合缺陷后，对管道对接处继续进行内焊，之后将管道外侧的瓦片形块及圆形台阶摘下，将圆孔处的补焊焊缝挖掉部分，再对挖掉的区域进行手工补焊，手工补焊后对管道外侧对接处的焊缝进行表面渗入探伤检测，以确保没有表面缺陷，至此完成补焊。
本实施例先在管道外部的粘钨点“打补丁”(即在管道的外壁上固定带有圆形台阶的瓦片形块)，管道内侧焊缝按照既定工艺正常焊接一定厚度后，再进行外部手工补焊，该方法简单易操作。并且，步骤S7中自动补焊工艺、步骤S9中对管道对接处继续进行内焊的工艺与正常TIG内焊的打底工艺一致，不用现场另行开发。整个焊接过程风险性较小，焊接质量稳定可靠。
为了使步骤S7的自动补焊焊缝能够更好地搭接粘钨点之前的焊缝，本实施例中，以粘钨点所在位置对应管道的圆周角为N度，步骤S5中焊枪重新焊接的起点对应管道的圆周角为M度，则M＝N-4。根据实际需要的不同，本领域技术人员也可使自动补焊焊缝与粘钨点之前的焊缝的重叠部分角度大于或小于4度，只要两者能够重叠即可。
以圆形台阶的厚度为d，管道对接处的坡口钝边厚度为a，则本实施例中，a-0.1≤d≤a+0.1。根据实际需要的不同，本领域技术人员也可使圆形台阶的厚度为其它尺寸。
本实施例的步骤S6中，保护气工装的流量为15L/min～20L/min，通气时间为5分钟以上。根据实际需要的不同，本领域技术人员也可对上述流量和通气时间灵活选择。
本实施例中，瓦片形块的厚度为3mm～4mm，其厚度相对较小。自动补焊过程中，瓦片形块吸热量相对较小，不会导致自动补焊焊缝宽度变窄和未焊透的现象，因此可以采用原先打底焊接工艺完成剩余焊缝的焊接。
本实施例的步骤S9中，TIG内焊的焊接厚度达到8mm～10mm后，将管道外侧的瓦片形块及圆形台阶摘下，圆孔处的补焊焊缝的挖取深度为1.5mm～2mm，本领域技术人员也可根据实际需要的不同灵活选择相应尺寸。
在本实施例的补焊方法完成后，焊接产物的拉伸试验结果如下：
Figure BDA0003298054360000051
Figure BDA0003298054360000061
弯曲试验结果如下：
Figure BDA0003298054360000062
金相检验结果如下：
Figure BDA0003298054360000063
本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (5)

1.一种管道全位置对接TIG内焊的补焊方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、首先在管道外侧对接处的焊缝上找到粘钨点的位置，接着用钻头钻透粘钨点，形成圆孔，以清理干净焊缝中的夹钨；
S2、切割一块与管道外侧对接处同曲率、同材质的瓦片形块，并用砂纸清理干净瓦片形块表面的氧化膜，之后用酒精或者丙酮清理瓦片形块表面；瓦片形块的厚度为3mm～4mm；
S3、用手工氩弧焊方式在瓦片形块中部堆焊出一个圆形台阶，接着采用锉刀对圆形台阶进行修形，以确保修好后的圆形台阶能放进圆孔内；以圆形台阶的厚度为d，管道对接处的坡口钝边厚度为a，则a-0.1≤d≤a+0.1；
S4、将圆形台阶放入钻头钻透的孔洞内，将瓦片形块点焊固定在管道外壁上；
S5、将焊枪定位到停焊点之前；
S6、安装好管道外围的保护气工装，在管道内通入保护气一段时间；
S7、采用打底焊工艺完成管道对接处剩余焊缝的自动补焊；
S8、用内窥镜观察内部焊缝是否有未熔合缺陷，如果有该缺陷，通过在原打底工艺参数基础上，使电流增加，进行自熔焊接；
S9、通过内窥镜确认内部焊缝没有未熔合缺陷后，使用原先既定参数进行TIG内焊，之后将管道外侧的瓦片形块及圆形台阶摘下，将圆孔处的补焊焊缝挖掉部分，再对挖掉的区域进行手工补焊，手工补焊后对管道外侧对接处的焊缝进行表面渗入探伤检测，以确保没有表面缺陷，至此完成补焊。
2.根据权利要求1所述的管道全位置对接TIG内焊的补焊方法，其特征在于，粘钨点所在位置对应管道的圆周角为N度，步骤S5中，焊枪重新焊接的起点对应管道的圆周角为M度，M＝N-4。
3.根据权利要求1所述的管道全位置对接TIG内焊的补焊方法，其特征在于，步骤S6中，保护气工装的流量为15L/min～20L/min，通气时间为5分钟以上。
4.根据权利要求1所述的管道全位置对接TIG内焊的补焊方法，其特征在于，步骤S9中，TIG内焊的焊接厚度达到8mm～10mm后，将管道外侧的瓦片形块及圆形台阶摘下。
5.根据权利要求1所述的管道全位置对接TIG内焊的补焊方法，其特征在于，步骤S9中，圆孔处的补焊焊缝的挖取深度为1.5mm～2mm。
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