一种高寒地区塔式光热发电熔盐管道焊接工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种高寒地区塔式光热发电熔盐管道焊接工艺，包括以下步骤：加工V型坡口；密封管材并往坡口处通氩气；两管材用对口管夹进行组对；V型坡口处采用高温锡箔纸进行封堵；V型坡口临近两侧预热；采用手工钨极氩弧焊进行打底焊接和盖面焊接，手工电弧焊进行填充；焊接过程采用多层多道焊接，且焊接过程中控制层间温度不高于60℃；每层采用磨光片进行打磨；焊接完后进行焊接接头自检，自检后对焊接接头匀速升温至875‑890℃，然后保持该恒定温度不短于1.5小时，恒温完毕后焊接接头在空气中自然冷却。本工艺能够有效地解决高寒地区塔式光热项目熔盐管道焊接过程产生的未焊透、气孔、晶间腐蚀、咬边裂纹等诸多焊接缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种高寒地区塔式光热发电熔盐管道焊接工艺(一)
本专利技术涉及焊接
，具体为一种高寒地区塔式光热发电熔盐管道焊接工艺。(二)
技术介绍
在高海拔高寒地区，塔式光热项目中熔盐管道的焊接施工过程受如海拔高、空气稀薄、气温低、风力大、昼夜温差变化大等高寒气候的影响，焊接过程的冷却速度快，焊接过程极易产生夹渣、未熔合、未焊透、气孔、晶间腐蚀等焊接缺陷，不易保证焊接质量，进而导致返修工作量增大，对整体工期影响较大。(三)
技术实现思路
为克服现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种高寒地区塔式光热发电熔盐管道焊接工艺，能够有效地解决高寒地区塔式光热项目熔盐管道焊接过程产生的未焊透、气孔、晶间腐蚀、咬边裂纹等诸多焊接缺陷，本专利技术是通过如下技术方案实现的：1、一种高寒地区塔式光热发电熔盐管道焊接工艺，其特征在于：包括以下步骤：a、对需要焊接的两管材的切口端面分别加工出单边的V型坡口，并打磨V型坡口；b、在管材内部距V型坡口边缘150-200mm的距离处用密封材料进行管材的密封，并透过密封材料向V型坡口一侧通氩气；c、对需要焊接的两管材用对口管夹进行组对；d、对V型坡口处采用锡箔纸进行封堵；e、采用电加热装置对管材的V型坡口临近两侧进行预热，且焊接过程中保持此预热温度；f、采用钨极氩弧焊进行打底焊接和盖面焊接，电弧焊进行填充，打底焊接过程边焊接边解开封堵的锡箔纸；g、焊接过程采用多层多道焊接，且焊接过程中控制层间温度不高于60℃；h、对焊接完的每层进行打磨；i、焊接完后进行焊接接头的检查，检查后采用测温加热保温设备对焊接接头匀速升温至875-890℃，然后保持该恒定温度不短于1.5小时，恒温完毕后焊接接头在空气中自然冷却。优选的，步骤a中的管材为不锈钢TP347H。优选的，步骤a中所述V型坡口的单边角度为38-40度。优选的，步骤b中的密封材料为水溶纸。优选的，步骤c中的对口管夹的材料为不锈钢。优选的，步骤c中的对口管夹与管材之间采用不锈钢材料隔离。优选的，步骤e中，预热温度为10±5℃。优选的，步骤f中，手工钨极氩弧焊的焊丝采用直径为2.5mm的ER347焊丝,焊接电流为75-110A；手工电弧焊的焊条先采用直径2.5mm的焊条，焊接电流为70-90A，后采用直径3.2mm的焊条，焊接电流为90-120A。优选的，步骤i中，对焊接接头匀速升温的升温速度为每小时50℃。优选的，控制现场的风速和湿度，手工钨极氩弧焊时风速≤2m/s；手工电弧焊时风速≤8m/s；施焊点周围2m范围内相对湿度≤60％。本专利技术的有益效果是：1、由于在高寒地区温度较低，特别是在冬季白昼温度达零下20℃，在此环境下焊接易产生诸多焊接缺陷，采用电加热进行对坡口两侧管道预热10±5℃，可以降低焊接过程的冷却速度，避免焊接缺陷的出现。2、采用手工钨极氩弧焊进行打底和盖面焊接，手工电弧焊进行填充的焊接方式，避免了咬边缺陷的出现，从而避免了在高寒地区由于昼夜温差大在管道焊缝表面产生的附加应力从咬边的尖角处产生延伸裂纹的发生。3、焊接自检完毕后采用对焊接接头50℃的升温速度升温至875-890℃并恒温1.5h，恒温完毕后焊接接头在空气中自然冷却的稳定化处理方法，有效地消除了晶间腐蚀。4、对口管夹采用不锈钢制作或与不锈钢管道接触地方用不锈钢或不锈钢材料隔离，避免了对不锈钢管道的污染。5、焊接过程控制层间温度在60℃以下，阻止了金属组织进一步长大，降低了晶间腐蚀裂纹发生的几率。6、焊接过程采用多层多道焊接，焊接过程焊道无摆动，直行送丝，降低焊接热出入，阻止金属组织进一步长大，降低了晶间腐蚀裂纹发生的几率。7、焊接过程每层采用不锈钢专用磨光片进行打磨，能够有效消除层间的部分残余应力。(四)具体实施方式为使本领域技术人员能够更好的理解本专利技术，下面对本专利技术技术方案做进一步的说明。实施例1由于在高寒气候下，温度较低，特别是在冬季白昼温度达零下20℃以下，此环境下熔盐管道的焊接由于冷却速度快，会产生夹渣、未熔合、未焊透、气孔等缺陷；焊接采用手工电弧焊填充、盖面的焊接方式产生的表面咬边等表面缺陷，在高寒气候下，由于昼夜温差大会给管道焊缝表面产生附加应力，附加应力从咬边的尖角处产生延伸裂纹。本专利技术公开了一种高寒地区塔式光热发电熔盐管道焊接工艺包括以下步骤：a、对需要焊接的两管材的切口端面分别加工出单边的V型坡口，并用磨光片打磨V型坡口；b、在管材内部距V型坡口边缘150mm的距离处采用水溶材料进行管材的密封，并透过水溶材料向V型坡口一侧通氩气；c、对需要焊接的两管材用对口管夹进行组对；d、对V型坡口处采用高温锡箔纸进行封堵；e、采用电加热装置对管材的V型坡口临近两侧进行预热，且焊接过程中保持此预热温度；f、采用手工钨极氩弧焊进行打底焊接和盖面焊接，手工电弧焊进行填充，打底焊接过程边焊接边解开封堵的锡箔纸；g、焊接过程采用多层多道焊接，且焊接过程中控制层间温度为60℃；h、焊接完的每层采用磨光片进行打磨；i、焊接完后进行焊接接头自检，自检后采用测温加热保温设备对焊接接头匀速升温至875℃，然后保持该恒定温度1.5小时，恒温完毕后焊接接头在空气中自然冷却。步骤a中，由于熔盐管道内部介质为带有微腐蚀性的硝酸钾、硝酸钠熔盐，所以熔盐管道通常材质为不锈钢TP347H，本实施例中，熔盐管道的规格为V型坡口的单边角度为38度，即两根管材形成的整个V型坡口角度为76度，V型坡口采用不锈钢专用磨光片进行坡口的打磨。步骤b中的水溶材料为水溶纸，水溶纸直接能够溶于水，使用完后不用特别取出，用水溶纸密封住以后，往V型坡口一侧通氩气，避免焊接过程中焊口处在高温下出现氧化，氩气起到隔绝氧气的作用，提高焊接质量。步骤c中的对口管夹的材料为不锈钢，与管材的材料相同或相近，焊接过程中不会出现对口管夹与管材之间元素的交换从而破坏管材的金相组织，进而避免了对不锈钢管道的污染。步骤e中，采用电加热装置对管材的V型坡口临近两侧进行预热，整个焊接过程中保持此预热温度，本实施中，预热温度5℃，通过预热能够减缓在寒冷气候下的焊口的冷却速度，防止焊缝产生裂纹。步骤f中，手工钨极氩弧焊的焊丝采用直径为2.5mm的ER347焊丝,焊接电流为75A；由于焊口为V型坡口，上宽下窄，先采用细焊条在采用粗焊条，即手工电弧焊的焊条先采用直径2.5mm的焊条，焊接电流为70A，后采用直径3.2mm的焊条，焊接电流为90A。这种手工钨极氩弧焊进行打底焊接和盖面焊接、手工电弧焊进行填充的焊接方式相比于手工电弧焊填充、盖面的焊接方式，避免了咬边缺陷的出现，从而避免了在高寒地区由于昼夜温差大在管道焊缝表面产生的附加应力从咬边的尖角处产生延伸裂纹的发生。步骤g中，焊接过程采用多层多道焊接，焊接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高寒地区塔式光热发电熔盐管道焊接工艺，其特征在于：包括以下步骤：/na、对需要焊接的两管材的切口端面分别加工出单边的V型坡口，并打磨V型坡口；/nb、在管材内部距V型坡口边缘150-200mm的距离处用密封材料进行管材的密封，并透过密封材料向V型坡口一侧通氩气；/nc、对需要焊接的两管材用对口管夹进行组对；/nd、对V型坡口处采用锡箔纸进行封堵；/ne、采用电加热装置对管材的V型坡口临近两侧进行预热，且焊接过程中保持此预热温度；/nf、采用钨极氩弧焊进行打底焊接和盖面焊接，电弧焊进行填充，打底焊接过程边焊接边解开封堵的锡箔纸；/ng、焊接过程采用多层多道焊接，且焊接过程中控制层间温度不高于60℃；/nh、对焊接完的每层进行打磨；/ni、焊接完后进行焊接接头的检查，检查后采用测温加热保温设备对焊接接头匀速升温至875-890℃，然后保持该恒定温度不短于1.5小时，恒温完毕后焊接接头在空气中自然冷却。/n

【技术特征摘要】
1.一种高寒地区塔式光热发电熔盐管道焊接工艺，其特征在于：包括以下步骤：
a、对需要焊接的两管材的切口端面分别加工出单边的V型坡口，并打磨V型坡口；
b、在管材内部距V型坡口边缘150-200mm的距离处用密封材料进行管材的密封，并透过密封材料向V型坡口一侧通氩气；
c、对需要焊接的两管材用对口管夹进行组对；
d、对V型坡口处采用锡箔纸进行封堵；
e、采用电加热装置对管材的V型坡口临近两侧进行预热，且焊接过程中保持此预热温度；
f、采用钨极氩弧焊进行打底焊接和盖面焊接，电弧焊进行填充，打底焊接过程边焊接边解开封堵的锡箔纸；
g、焊接过程采用多层多道焊接，且焊接过程中控制层间温度不高于60℃；
h、对焊接完的每层进行打磨；
i、焊接完后进行焊接接头的检查，检查后采用测温加热保温设备对焊接接头匀速升温至875-890℃，然后保持该恒定温度不短于1.5小时，恒温完毕后焊接接头在空气中自然冷却。


2.根据权利要求1所述的一种高寒地区塔式光热发电熔盐管道焊接工艺，其特征在于：步骤a中的管材为不锈钢TP347H。


3.根据权利要求2所述的一种高寒地区塔式光热发电熔盐管道焊接工艺，其特征在于：步骤a中所述V型坡口的单边角度为38-40°度。


4.根据权利要求3所述的一种高寒...

【专利技术属性】
技术研发人员：张崇洋，程文俊，刘玉波，孙胜杰，闫章生，谢毅，王晨光，何玉杰，
申请(专利权)人：中国电建集团山东电力建设第一工程有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37