一种窄间隙自动焊焊缝修复方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种大型管道用的窄间隙自动焊焊缝修复方法和系统，以便于精准去除焊接缺陷，坡口能够进行机加工，且能够保证返修的焊接质量的技术问题，该方法包括步骤：S1、对管道焊缝进行缺陷定位，并利用管道上焊接前设置的定位点，对焊缝缺陷在管道实体上进行标识；S2、基于缺陷定位的结果，进行管道缺陷及原有焊缝热影响区挖除；S3、挖除缺陷后，对管道焊缝坡口进行加工；S4、在坡口加工完成后，对管道焊缝进行补焊。适用于核电站如主管道、波动管等大厚壁管道的窄间隙自动焊焊缝缺陷返修。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在核电、水电、火电等工程领域中对大型管道使用窄间隙自动焊 形成的焊缝缺陷的修复方法及采用该方法的系统。
技术介绍
目前，核电、水电、火电等工程领域中的大型管道常常采用窄间隙自动焊新型焊接 技术，如核电站中主管道、波动管、核级大厚壁管道等。因窄间隙自动焊接技术存在固有的 特殊性，焊接时如参数选择不合理或控制不当，极易在坡口处沿着自动焊轨迹产生未熔合 焊接缺陷，如图1所示，图中，1为焊接圆心，2为钨极，3为送丝管，4为自动焊机轨道，5为管道 内侧，6为焊道，7为管道外侧，8为缺陷（未融合）。在核电站建造中，对窄间隙焊接技术的应 用尚处于起步阶段，对窄间隙焊技术的应用实例较少。目前，对该种焊接缺陷的返修多采用 手工挖除，手工焊返修的方法，该方法存在缺陷不能够精准去除、补焊需坡口不能够采用机 加工、且容易产生二次缺陷等缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的提供一种窄间隙焊缺陷采用自动焊的的返修技术。该技术能够精准 去除焊接缺陷，坡口能够进行机加工，且能够保证返修的焊接质量。为了达到上述目的，本专利技术的一个技术方案提供了一种大型管道用的窄间隙自动 焊焊缝修复方法，其特征在于，其步骤包括： S1、对管道焊缝进行缺陷定位，并利用管道上焊接前设置的用于找出焊缝具体位 置的定位点，对焊缝缺陷在管道实体上进行标识； S2、基于缺陷定位的结果，进行管道缺陷及原有焊缝热影响区的挖除； S3、管道缺陷挖除后，对管道焊缝坡口进行加工处理； S4、在坡口加工处理完成后，对管道焊缝进行补焊。 优选地，所述步骤S2是利用坡口加工设备，通过切断刀进行管道缺陷及原有焊缝 热影响区的挖除。 优选地，每层所述管道焊缝的厚度为A~Bmm，则所述步骤S2具体包括： S2.1、加工设备安装坡口机机头，调整并固定，使切除轨道圆心与焊接时轨道圆心 产生一定偏差； S2.2、安装切割刀架并连接坡口机液压站，转速调至慢速检查设备运行情况； S2.3、安装切断刀并对中，对中时切断刀中心与已确定的返修焊缝中心线完全重 合，试运行调整偏差至符合要求； S2.4、缺陷挖除时慢速切割且进刀量为小于等于Amm，整个过程中使用冷却液冷却 刀具，切割过程中测量深度，当切割深度超过确定缺陷深度的最小值后，每加工小于等于 Amm时需对加工表面进行一次VT、PT检验，直到切割至确定缺陷深度的最大值，则停止切除； S2.5、当切除焊缝深度达到确定的缺陷深度最大值后，对剩余焊缝进行RT检测，确 认焊缝缺陷去除干净。 优选地，在所述步骤S2.1中，切除轨道圆心与焊接时轨道圆心的偏差为2-5_。 优选地，所述步骤S3利用5度坡口成型刀进行窄间隙焊缝返修坡口加工。优选地，所述步骤S3具体包括： S3.1、拆除切断刀，清理碎肩，安装5度成型刀进行坡口单侧5度斜面的加工;待单 侧斜面加工完成后，拆除当前5度成型刀，安装另一把5度成型刀进行另一侧斜面加工； S3.2、待两侧斜面全部加工完成，对管道表面及焊缝中残留的冷却液及碎肩进行 清理，保证焊缝的清洁； S3.3、拆除坡口机，采用角向电动磨光机进行焊缝坡口的打磨。 优选地，所述步骤S4的补焊通过弯曲妈极，使妈极能够偏向坡口侧，并能改变焊道 排布。优选地，所述步骤S4具体包括： S4.1、当坡口宽度超过窄间隙自动焊接工艺所要求的预设值后采取每层两道的排 道方式，随着坡口变宽后续焊道排布数量逐渐增加； S4.2、补焊时，使用弯钨极，以保证返修时第一道焊缝能够将坡口两侧完全熔合； S4.3、每道焊后为凹焊缝，且对焊道进行VT检查，保证与侧壁熔合良好;每道焊后 使用不锈钢钢丝刷清理钨极和焊道表面氧化物。优选地，所述步骤S1的缺陷定位，或采用多通道超声仪器，或采用常规UT方法进 行。 本专利技术的另一个技术方案是提供了一种大型管道用的窄间隙自动焊焊缝修复系 统，所述修复系统包括： 焊缝定位模块，用于对所述窄间隙自动焊焊缝进行缺陷定位，并利用管道上焊接 前设置的用于找出焊缝具体位置的定位点，对焊缝缺陷在管道实体上进行标识； 焊缝缺陷挖除模块，用于基于缺陷定位的结果，进行管道缺陷及原有焊缝热影响 区的挖除； 焊缝坡口加工模块，用于在管道缺陷挖除后，对管道焊缝坡口进行加工处理； 焊缝补焊模块，用于在坡口加工处理完成后，对管道焊缝进行补焊。 优选地，所述缺陷挖除模块是利用坡口加工设备，通过切断刀进行管道缺陷及原 有焊缝热影响区的挖除。 优选地，每层所述管道焊缝的厚度为A~Bmm，则所述缺陷挖除模块具体包括：加工设备安装处理单元，用于加工设备安装坡口机机头，调整并固定，使切除轨道 圆心与焊接时轨道圆心产生一定偏差；加工设备检查处理单元，用于安装切割刀架并连接坡口机液压站，转速调至慢速 检查设备运行情况； 加工设备试运行处理单元，用于安装切断刀并对中，对中时切断刀中心与已确定 的返修焊缝中心线完全重合，试运行调整偏差至符合要求；加工设备切割处理单元，用于在缺陷挖除时慢速切割且进刀量为小于等于Amm，整 个过程中使用冷却液冷却刀具，切割过程中测量深度，当切割深度超过确定缺陷深度的最 小值后，每加工小于等于Amm时需对加工表面进行一次VT、PT检验，直到切割至确定缺陷深 度的最大值，则停止切除； 加工设备检测处理单元，用于当切除焊缝深度达到确定的缺陷深度最大值后，对 剩余焊缝进行RT检测，确认焊缝缺陷去除干净。 优选地，切除轨道圆心与焊接时轨道圆心的偏差为2_5mm。 优选地，所述坡口加工模块利用5度坡口成型刀进行窄间隙焊缝返修坡口加工。 优选地，所述焊缝坡口加工模块具体包括：成型刀安装加工处理单元，用于拆除切断刀，清理碎肩，安装5度成型刀进行坡口 单侧5度斜面的加工;待单侧斜面加工完成后，拆除当前5度成型刀，安装另一把5度成型刀 进行另一侧斜面加工； 焊缝清洁处理单元，待两侧斜面全部加工完成，对管道表面及焊缝中残留的冷却 液及碎肩进行清理，保证焊缝的清洁； 焊缝坡口打磨处理单元，用于拆除坡口机，采用角向电动磨光机进行焊缝坡口的 打磨。 优选地，所述缺陷补焊模块的补焊通过弯曲钨极，使钨极能够偏向坡口侧，并能改 变焊道排布。 优选地，所述焊缝补焊模块具体包括：焊道排布处理单元，用于当坡口宽度超过窄间隙自动焊接工艺所要求的预设值后 采取每层两道的排道方式，随着坡口变宽后续焊道排布数量逐渐增加；焊缝补焊处理单元，用于补焊时，使用弯钨极，以保证返修时第一道焊缝能够将坡 口两侧完全熔合； 焊缝检测与清理处理单元，用于每道焊后为凹焊缝，且对焊道进行VT检查，保证与 侧壁熔合良好;每道焊后使用不锈钢钢丝刷清理钨极和焊道表面氧化物。 优选地，所述缺陷定位模块的缺陷定位，或采用多通道超声仪器，或采用常规UT方 法进tx。 本专利技术通过采用机械进行缺陷挖除方法，能够准确去除焊接缺陷，并提高缺陷挖 除的效率，并能够加工出窄间隙焊接工艺所需的坡口形式，以利于焊缝的返修质量。此方法 不仅节省了工期，降低了施工成本，更有利的保证了补焊的焊接质量。【附图说明】图1为焊接缺陷产生示意图；图2为焊缝缺陷定位示意图，图中，9为焊缝，10为定位点； 图3为缺陷挖除示意图，图中，11为切除圆心，12为轨道切割机； 图4为焊缝缺陷挖除刀具布置示意图，图中，13为刀具一，14本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大型管道用的窄间隙自动焊焊缝修复方法，其特征在于，其步骤包括：S1、对管道焊缝进行缺陷定位，并利用管道上焊接前设置的用于找出焊缝具体位置的定位点，对焊缝缺陷在管道实体上进行标识；S2、基于缺陷定位的结果，进行管道缺陷及原有焊缝热影响区的挖除；S3、管道缺陷挖除后，对管道焊缝坡口进行加工处理；S4、在坡口加工处理完成后，对管道焊缝进行补焊。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李辉，张家龙，
申请(专利权)人：国核工程有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31