一种高温钢管水平固定全位置单面焊双面成型的焊接方法技术

本发明专利技术提供一种高温钢管水平固定全位置单面焊双面成型的焊接方法。该焊接方法先通过钨极氩弧焊进行打底焊，然后通过焊条电弧焊进行盖面焊，根据高温钢管横对接的特点，形成5层共6道焊缝。单道绕钢管一周的焊缝包括四个相互覆盖的焊段，保证不会出现孔洞。该焊接方法解决了焊接时容易产生气孔、夹渣、未熔合、未焊透、焊瘤、收弧裂纹、精度下降缺陷等，合理的焊接工艺参数和方法，确保焊缝的质量要求。使用工艺要求范围之内，拍片合格率达到至98％以上，解决了各种不确定因素影响的拍片合格率等。从而提高生产效率、节省成本、满足生产要求、改善劳动环境。改善劳动环境。改善劳动环境。

【技术实现步骤摘要】
一种高温钢管水平固定全位置单面焊双面成型的焊接方法


[0001]本专利技术涉及焊接
，特别是涉及一种高温钢管水平固定全位置单面焊双面成型的焊接方法。

技术介绍

[0002]目前广泛应用于船舶管系的材质为12Cr1MoVG高温钢，该高温钢管具有极高的耐高温和高压性能，这对高温钢管焊接及焊缝提出了极高的要求，但对于此种材料的焊接属于空白，需要进行相关焊接技术的攻克。目前主要从工艺、人员、焊接过程控制和质量控制进行研究攻克。该材料焊接由多种焊接方法组合而成，单个焊工施焊难度大，如何融合多种焊接方法的操作技能衔接，是必须攻克的第一道关；在焊接时除需准备试件外，还需分析焊接过程中各道焊缝内外部的质量检查数据、每道焊缝的加热与保温和层间温度的控制，各道施工流程的过程记录格式规范，使焊接的全过程受控；作为全拍片的重要焊件，在焊接时除需准备见证试件外，还需通过PT、MT、RT等形式对各道焊缝内外部进行质量检查。最终得出最佳的焊接参数。
[0003]目前对于高温钢管的焊接采用手工钨极氩弧焊和手工焊条电弧焊两种焊接方法，这两种焊接方法的特征在于对接的形式，焊接难度非常大。需同时熟练掌握TIG焊及GMAW两种焊接方法，由于该材料厚度大，焊缝需要多次打底，填充，盖面。整个焊缝需要五层六道，需要连续焊接工作量。焊接时对层间温度的把控，焊后还需要急速热处理。焊缝需要满足射线探伤100％合格，满足压力为45bar的管内高压实验，无泄漏。装配精度要求高，使得焊接难度较大，尤其是焊接过程中焊接的手势和焊接速度的稳定性对焊工操作要求较高，且焊接质量难以保证。
[0004]手工钨极氩弧焊和手工焊条电弧焊是两种常规焊接方法，都是采用手工进行焊接，焊接时容易产生气孔、未熔合、未焊透、夹渣、焊瘤、使得焊接难度比较大，焊接接头耐蚀性，施工中各种不确定因素影响拍片合格率等。船舶内高温钢管的布置复杂，包括水平放置、竖直放置等多种形态。针对水平放置的状态，因空间受限，焊接人员无法通过绕高温钢管一周形成不间断的一道焊缝，绕周长的单道焊缝需要通过多段焊接的方式完成。
[0005]针对钢管水平对接时全位置的环形焊接，尚未有较佳的焊接方法，因此需要提出一种高温钢管水平固定单面焊双面成型的焊接方法，满足每道焊缝要求射线探伤合格，管内高压实验无泄漏。

技术实现思路

[0006]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术提供一种高温钢管水平固定全位置单面焊双面成型的焊接方法，所述焊接方法包括如下步骤：
[0007]S1：将待焊接的高温钢管进行水平对接，对接处形成有V型坡口，坡口角度为60
°
，坡口根部留有间隙；
[0008]S2：采用手工钨极氩弧焊自坡口根部向上依次形成打底焊层、第一填充焊层；所述
打底焊层及第一填充焊层均为一道焊缝；
[0009]S3：采用手工焊条电弧焊自第一填充焊层向上依次形成第二填充焊层、第三填充焊层、盖面焊层，所述第二填充焊层包括一道焊缝，所述第三填充焊层包括沿坡口宽度方向的两道焊缝，所述盖面焊层包括一道焊缝；
[0010]其中，各道焊缝均均按照预设轨迹焊接形成，预设轨迹为：以高温钢管的轴线为圆心，从六点钟位置往上焊到三点钟位置形成第一焊段，然后从六点钟位置往上焊到九点钟位置形成第二焊段，然后从三点钟位置往上焊到十二点钟位置形成第三焊段，最后从九点钟位置往上焊到十二点钟位置形成第四焊段。
[0011]优选地，步骤S2之前，将焊条加热时间2小时，加热温度350℃，再使用保温筒保温；高温钢管焊缝焊前预热温度240℃
‑
280℃；手工钨极氩弧焊的焊枪保护气氩气流量10
‑
15L/min。
[0012]优选地，步骤S1中，坡口根部间隙为3
‑
4mm；钝边厚度为0.5mm
‑
1mm。
[0013]优选地，所述第二焊段的起始端覆盖所述第一焊段的起始端，第三焊段的起始端覆盖所述第一焊段的终止端，第四焊段的起始端与终止端分别覆盖第二焊段的终止端及第三焊段的终止端。
[0014]优选地，形成所述打底焊层的焊接参数为：电流90－105A，电压13
‑
16V，焊接速度40mm/min；层间温度控制在240℃－280℃之间。
[0015]优选地，形成第一填充焊层的焊接参数为：电流135－145A，电压13
‑
16V，焊接速度60mm/min；层间温度控制在240℃－280℃之间。
[0016]优选地，所述第二填充焊层的焊接参数为：电流100－115A；推力电流30A；起弧电流5
‑
6A，焊接速度80mm/min，层间温度控制在240℃－280℃之间。
[0017]优选地，所述第三填充焊层的焊接参数为：电流100－115A；推力电流30A；起弧电流5
‑
6A，焊接速度80mm/min，层间温度控制在240℃－280℃之间。
[0018]优选地，所述盖面焊的焊接参数为：电流95－105A；推力电流30A；起弧电流5
‑
6A，焊接速度60mm/min；层间温度控制在240℃－280℃之间。
[0019]如上所述，本专利技术提供一种高温钢管水平固定全位置单面焊双面成型的焊接方法。该焊接方法先通过钨极氩弧焊进行打底焊，然后通过焊条电弧焊进行盖面焊，根据高温钢管横对接的特点，形成5层共6道焊缝。单道绕钢管一周的焊缝包括四个相互覆盖的焊段，保证不会出现孔洞。该焊接方法解决了焊接时容易产生气孔、夹渣、未熔合、未焊透、焊瘤、收弧裂纹、精度下降缺陷等，合理的焊接工艺参数和方法，确保焊缝的质量要求。使用工艺要求范围之内，拍片合格率达到至98％以上，解决了各种不确定因素影响的拍片合格率等。从而提高生产效率、节省成本、满足生产要求、改善劳动环境。
[0020]焊接完成的焊缝成形良好，整体焊缝宽窄一致，通过X射线探伤检测结果符合CB/T3323ll焊缝无损检测
‑
X射线探伤检测标准中合格等级，焊缝中未发现未熔合、气孔、夹渣、焊瘤、裂纹等缺陷，强度试验和压力试验合格。
[0021]本专利技术保证了高温钢管焊接质量，利用手工钨极氩弧焊和手工焊条电弧焊两种焊接方法，解决了高温钢管焊接难题，提高了生产效率、降低了生产成本、满足进度要求，缩短建造周期。具有较好的经济和社会效益。
附图说明
[0022]图1显示为本专利技术中高温钢管的对接焊缝示意图。
[0023]图2显示为本专利技术中高温钢管焊接处的6道焊缝示意图。
[0024]图3显示为本专利技术中单道焊缝的四个焊段示意图。
[0025]元件标号说明
[0026]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
高温钢管
[0027]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
焊接处
[0028]21、22、23、24、25
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
焊缝
具体实施方式
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高温钢管水平固定全位置单面焊双面成型的焊接方法，其特征在于，所述焊接方法包括如下步骤：S1：将待焊接的高温钢管进行水平对接，对接处形成有V型坡口，坡口角度为60
°
，坡口根部留有间隙；S2：采用手工钨极氩弧焊自坡口根部向上依次形成打底焊层、第一填充焊层；所述打底焊层及第一填充焊层均为一道焊缝；S3：采用手工焊条电弧焊自第一填充焊层向上依次形成第二填充焊层、第三填充焊层、盖面焊层，所述第二填充焊层包括一道焊缝，所述第三填充焊层包括沿坡口宽度方向的两道焊缝，所述盖面焊层包括一道焊缝；其中，各道焊缝均均按照预设轨迹焊接形成，预设轨迹为：以高温钢管的轴线为圆心，从六点钟位置往上焊到三点钟位置形成第一焊段，然后从六点钟位置往上焊到九点钟位置形成第二焊段，然后从三点钟位置往上焊到十二点钟位置形成第三焊段，最后从九点钟位置往上焊到十二点钟位置形成第四焊段。2.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，步骤S2之前，将焊条加热时间2小时，加热温度350℃，再使用保温筒保温；高温钢管焊缝焊前预热温度240℃
‑
280℃；手工钨极氩弧焊的焊枪保护气氩气流量10
‑
15L/min。3.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，步骤S1中，坡口根部间隙为3
‑
4mm；钝边厚度为0.5mm
‑
1mm。4.根据权利要求1所述的焊接方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱瑞霞，徐峰，王涛，凌伟，蔡春茂，杨建军，杨璐，
申请(专利权)人：江南造船集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：