张力腿平台张力筋腱的焊接工艺方法技术

技术编号:27763927 阅读:53 留言:0更新日期:2021-03-23 12:04
本发明专利技术公开了一种张力腿平台张力筋腱的焊接工艺方法,用于母材为张力筋腱材质为抗拉强度不小于586MPa的API 5L X70碳钢管,通过设计一种双面复合坡口,减少填充焊材的用量,降低焊材成本,采用半自动氩弧焊和机械埋弧焊组合工艺,实现母材与焊材的最优性能匹配连接和高效焊接,实现焊缝性能的均匀性及高质量,有效保证张力筋腱焊接接头的疲劳性能,通过背部焊道设计,降低管道内部焊接工作量,同时大幅提高管道内部疲劳性能,具有焊接质量高、劳动强度小、施工成本低及生产效率高的优点,尤其适用于工况恶劣,对焊缝疲劳性能要求高的张力腿平台张力筋腱的焊接,并且适用于深水浮式平台管对接或板对接疲劳节点的焊接。

【技术实现步骤摘要】
张力腿平台张力筋腱的焊接工艺方法
本专利技术涉及焊接领域,具体涉及海洋工程领域的张力腿平台张力筋腱的焊接工艺方法。
技术介绍
张力腿平台(TLP)因其优良运动性能、高性价比等特点,逐渐发展成为深海油气田开发的主要平台之一,而整个TLP平台建造的重点和难点便是张力腿系统张力筋腱的焊接。目前在建的和现役的TLP全部为国外公司设计建造,国内公司尚无设计建造经验。张力筋腱焊接接头要求具有较高的常规力学性能,其中拉伸、冲击韧性、硬度合格值都大大高于AWSD1.1和所用母材API5LX70材料标准的要求;同时还要求具有较高的CTOD性能,合格值高达0.38;更为严格的是要求具有较高的疲劳性能,全尺寸疲劳性能试验结果需满足AWSC1曲线要求。焊接工艺研发难度极大,为发展张力腿平台,急需针对张力筋腱焊接工艺方法进行技术研发。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种张力腿平台张力筋腱的焊接工艺方法。为了解决上述技术问题,本专利技术提供了一种张力腿平台张力筋腱的焊接工艺方法,针对母材为张力筋腱材质为抗拉强度不小于58本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种张力腿平台张力筋腱的焊接工艺方法,针对母材为张力筋腱材质为抗拉强度不小于586MPa的API 5L X70碳钢管,其特征在于,其包括以下步骤:/nS1:设计和制作双面复合坡口;/nS2:焊前准备:包括依次进行的焊接前坡口组对、坡口清理和焊前预热;/nS3:焊接工序:设定焊接参数,进行焊接作业;/nS4:焊缝疲劳打磨;/n其中,所述焊接作业包括依次进行焊接的张力筋腱打底焊道、热焊道、填充焊道、盖面焊道和背部焊道;/n所述打底焊道采用半自动氩弧焊焊接工艺,采用单层单道焊进行逢低焊接,焊接参数为:焊接电流130~150 A,焊接电压10~12 V,焊接速度40~50 mm/min,最大热输入...

【技术特征摘要】
1.一种张力腿平台张力筋腱的焊接工艺方法,针对母材为张力筋腱材质为抗拉强度不小于586MPa的API5LX70碳钢管,其特征在于,其包括以下步骤:
S1:设计和制作双面复合坡口;
S2:焊前准备:包括依次进行的焊接前坡口组对、坡口清理和焊前预热;
S3:焊接工序:设定焊接参数,进行焊接作业;
S4:焊缝疲劳打磨;
其中,所述焊接作业包括依次进行焊接的张力筋腱打底焊道、热焊道、填充焊道、盖面焊道和背部焊道;
所述打底焊道采用半自动氩弧焊焊接工艺,采用单层单道焊进行逢低焊接,焊接参数为:焊接电流130~150A,焊接电压10~12V,焊接速度40~50mm/min,最大热输入量为2.5KJ/mm;所述热焊道采用半自动氩弧焊焊接工艺,采用单层单道焊进行逢低焊接,焊接参数为:焊接电流210~240A,焊接电压12~14V,焊接速度60~90mm/min,最大热输入量为2.5KJ/mm;
所述填充焊道和所述盖面焊道采用机械埋弧焊工艺,采用多层单道焊,所述填充焊道的焊接参数为:焊接电流260~500A,焊接电压27~34V,焊接速度350~500mm/Min,最大热输入量为2.5KJ/mm;所述盖面焊道的焊接参数为:焊接电流400~450A,焊接电压31~33V,焊接速度420~500mm/Min,最大热输入量为2.0KJ/mm;
所述背部焊道采用机械埋弧焊工艺,采用单层单道焊,焊接参数为:焊接电流450~500A,焊接电压32~34V,焊接速度350~400mm/Min,热输入量在2.5~3.0KJ/mm间。


2.根据权利要求1所述的张力筋腱的焊接工艺方法,其特征在于,S1中所述双面复合坡口包括连接为一体的外坡口和内坡口,其中:所述外坡口角度为40±5°,所述内坡口角度为60±5°,所述外坡口与所述内坡口之间设置有钝边,所述钝边的厚度为1mm~2mm,所述外坡口的坡口面包括平面段和圆弧段,所述平面段的倾斜角度为20±2.5°,所述圆弧段的半...

【专利技术属性】
技术研发人员:沈楠楠田雷程晋宜温志刚靳伟亮蔡新荣汪彬张耀李啸
申请(专利权)人:海洋石油工程青岛有限公司海洋石油工程股份有限公司
类型:发明
国别省市:山东;37

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