【技术实现步骤摘要】
【】本专利技术涉及厚壁管道窄间隙焊接的，特别是高温高压大口径厚壁管道窄间隙氩弧自动焊方法的。
技术介绍
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技术介绍
1、对于管道全位置自动焊的工艺，现有技术已经十分成熟，基本上面向小直径薄壁管(管道直径φ＜325毫米、管壁厚度h＜40毫米)的焊接。对于大厚壁管道(管道直径φ≥325毫米、管壁厚度h≥20毫米)焊接通常采用的是手工氩弧焊打底和焊条电弧填层和盖面的工艺(以下简称氩电联合焊接工艺)，其坡口型式大都为双″u″形组合坡口。因此针对大口径厚壁管道的窄间隙氩弧焊，现有技术存在工艺参数难确定、焊接质量难保证、全自动难开展的问题。
技术实现思路
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技术实现思路
1、本专利技术的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种高温高压大口径厚壁管道窄间隙氩弧自动焊方法，能够利用现有的自动焊接设备，实现大口径厚壁管道窄间隙氩弧自动焊接工艺。且经过本专利技术工艺焊接后的焊缝，能通过无损检测和理化试验，质量合格。
2、实现上述目的，本专利技术提出了一种高温高压大口径厚壁管道窄间隙氩弧自动焊方法，包括基础数据验证工序、母材与焊材准备工序、试件坡口加工工序、试件固定工序、试件组对工序、焊前预热工序、工艺参数设置工序、全自动打底焊接工序、层间填充及盖面焊接工序、焊后热处理工序；
3、所述试件坡口加工工序具体包括：将厚壁管道的坡口加工成综合型坡口，厚壁管道的外侧坡口角度2°-3°，r2.5-3.5，钝边厚1.5-2.0mm，钝边长度0.5-1.0mm
4、所述试件固定工序具体包括：制作厚壁管道的5g位置焊接承重架，厚壁管道管段两侧固定，初步确定承重点距离坡口外边缘700mm；厚壁管道的2g位置焊接时，将厚壁管道管段固定在高度为500mm的平台上，上部管段上端与固定的设施或构筑物连接；
5、所述试件组对工序具体包括：测量坡口组对尺寸，对口方式采用管道外壁点固方式，点固位置为2点、7点、10点位置；在全自动焊打底时，适时去除机头前进方向的位置障碍；组对前，采用水溶纸板或管端封堵方法，坡口内或管端充氩方式，设置充氩气室；组对完成后，采用保温材料将坡口密封，并在5g焊接位置上方坡口预留排气口；
6、所述焊前预热工序具体包括：装配远红外履带式电阻加热器及保温材料，所述远红外履带式电阻加热器的加热宽度≥376mm，且坡口两侧的远红外履带式电阻加热器或保温材料最小距离应为80mm；装配焊机及其轨道，所述轨道能承受最低400℃的温度影响，轨道安装在坡口两侧≥386mm处，调整焊接机械手位置；
7、所述工艺参数设置工序具体包括：按焊机使用说明书、焊材质保书及基础数据验证工序获得的数据，设置工艺参数，工艺参数包括焊接电流、热丝电流、焊接电压、送丝速度、摆动停留时间速度；
8、所述全自动打底焊接工序具体包括：全自动焊打底5g位置时，从6点-7点起弧至2点方向向上焊接；全自动焊打底2g位置时，先焊圆周弧长较长一侧；观察焊接情况，适时调整工艺参数；
9、所述层间填充及盖面焊接工序具体包括：观察层间及坡口两侧焊缝熔合情况，调整焊接工艺及设备状态，形成填充及盖面焊接工艺及质量数据；
10、所述焊后热处理工序具体包括：焊后热处理采用中频感应加热方式，从焊缝中心算起加热宽度不小于470mm、保温宽度不小于658mm，升温速度不大于85℃/h、降温速度不大于66℃/h，恒温时间按3.5min/mm计算，恒温温度740-760℃，300℃以下不控制升降温速度；视降温情况，及时拆除部分保温措施，直至300℃时全部拆除。
11、作为优选，所述基础数据验证工序具体包括以下步骤：
12、步骤s11：根据待焊接的厚壁管道，采购基础数据验证用的管材，所述管材的管道内径与待焊接的厚壁管道相同，厚度≥20mm，管段长度至少550mm；
13、步骤s12：在所述管材的管道坡口外边缘增加圆环，模拟正式焊接坡口深度与间隙，圆环内径406mm、外径550mm，坡口两侧圆环外边缘间距约20mm；
14、步骤s13：按试件坡口加工工序、试件固定工序、焊前预热措施工序要求进行坡口加工、试件固定、预热试绑扎，进行焊机轨道固定及机头调试，按焊机使用说明书、焊材质保书，制定初步自动焊接工艺参数进行打底及填充焊接，并记录；
15、步骤s14：在施焊前，在坡口及坡口边缘20mm范围内进行pt检测，确定表面有无影响焊接的缺陷存在；焊接完成后对焊接接头表面，即焊缝及每侧20mm，进行mt检测、焊缝内部进行rt、ut、tofd、相控阵检测，来验证焊接打底区域的焊接质量；
16、步骤s15：总结数据，对存在的质量问题进行分析，改进相关工艺参数、措施或焊机设置。
17、作为优选，所述母材与焊材准备工序具体包括：对正式焊接用的厚壁管道进行坡口深度方向硬度及金相组织检查，各记录三组数据，在坡口及坡口边缘20mm范围内进行pt检测，验证有无表面影响焊接的缺陷存在；对相应的焊材堆焊，进行化学分析试样、室温抗拉强度试样、冲击试样的制作；所述化学分析试样的数量为1个，化学分析试样为在全焊缝中心，截取1块尺寸为30×30×8mm的试样；所述室温抗拉强度试样的数量为1个，所述室温抗拉强度试样的两侧夹头加工成螺纹；所述冲击试样的数量为5个，所述冲击试样的外形尺寸为55×10×10mm或55×10×7.5mm。
18、作为优选，述工艺参数具体包括：
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20、作为优选，所述全自动打底焊接工序具体为以下步骤：
21、步骤s81：观察坡口根部预热措施的有效性，视情况增加辅助加热或保温措施；
22、步骤s82：打底焊缝焊接过程中，观察焊机机头稳定性、焊缝背面质量，适时介入调整工艺参数并记录；
23、步骤s83：研究进一步调整工艺参数或变更坡口及组对尺寸的可能性。
24、作为优选，所述层间填充及盖面焊接工序具体为以下步骤：
25、步骤s91：适时调整焊接电流、焊接电压、送丝速度、停留时间等工艺参数；
26、步骤s92：在尝试调整工艺参数基础上，研究焊机机头或钨极在焊接2g位置上坡口侧焊缝时的角度及焊接；
27、步骤s93在焊接工艺参数、焊接设备调整过程中，同步研究进一步调整坡口型式的可行性。
28、本专利技术还包括无损检测工序和理化试验工序，所述无损检测工序具体包括：焊接热处理完成后对焊接接头表面，即焊缝及每侧20mm，进行mt检测、焊缝内部进行rt、ut、tofd、相控阵检测，验证焊接接头质量；
29、所述理化试验工序具体包括：以焊缝为中心，将横向总长为250mm的焊接接头，环向切下，进行第一次正式焊接接头的理化试验，焊接接头的理化试验包括：室温拉伸试验、高温拉伸试验、横向侧弯试验、室温冲击试验、金相宏观微观试验、δ铁素体含量测定、显微本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高温高压大口径厚壁管道窄间隙氩弧自动焊方法，其特征在于：包括基础数据验证工序、母材与焊材准备工序、试件坡口加工工序、试件固定工序、试件组对工序、焊前预热工序、工艺参数设置工序、全自动打底焊接工序、层间填充及盖面焊接工序、焊后热处理工序；
2.如权利要求1所述的一种高温高压大口径厚壁管道窄间隙氩弧自动焊方法，其特征在于：所述基础数据验证工序具体包括以下步骤：
3.如权利要求1所述的一种高温高压大口径厚壁管道窄间隙氩弧自动焊方法，其特征在于：所述母材与焊材准备工序具体包括：对正式焊接用的厚壁管道进行坡口深度方向硬度及金相组织检查，各记录三组数据，在坡口及坡口边缘20mm范围内进行PT检测，验证有无表面影响焊接的缺陷存在；对相应的焊材堆焊，进行化学分析试样、室温抗拉强度试样、冲击试样的制作；所述化学分析试样的数量为1个，化学分析试样为在全焊缝中心，截取1块尺寸为30×30×8mm的试样；所述室温抗拉强度试样的数量为1个，所述室温抗拉强度试样的两侧夹头加工成螺纹；所述冲击试样的数量为5个，所述冲击试样的外形尺寸为55×10×10mm或55×10×7.5mm
4.如权利要求1所述的一种高温高压大口径厚壁管道窄间隙氩弧自动焊方法，其特征在于：所述工艺参数具体包括：
5.如权利要求1所述的一种高温高压大口径厚壁管道窄间隙氩弧自动焊方法，其特征在于：所述全自动打底焊接工序具体为以下步骤：
6.如权利要求1所述的一种高温高压大口径厚壁管道窄间隙氩弧自动焊方法，其特征在于：所述层间填充及盖面焊接工序具体为以下步骤：
7.如权利要求1所述的一种高温高压大口径厚壁管道窄间隙氩弧自动焊方法，其特征在于：还包括无损检测工序和理化试验工序，所述无损检测工序具体包括：焊接热处理完成后对焊接接头表面，即焊缝及每侧20mm，进行MT检测、焊缝内部进行RT、UT、TOFD、相控阵检测，验证焊接接头质量；
8.如权利要求7所述的一种高温高压大口径厚壁管道窄间隙氩弧自动焊方法，其特征在于：所述室温横向拉伸试验在管壁厚度方向交错取样，且覆盖整个管壁厚度：5G位置焊接的取样部位为上下对称处；2G位置焊接的取样部位为起弧收弧点附近，中心对称取样；
...【技术特征摘要】
1.一种高温高压大口径厚壁管道窄间隙氩弧自动焊方法，其特征在于：包括基础数据验证工序、母材与焊材准备工序、试件坡口加工工序、试件固定工序、试件组对工序、焊前预热工序、工艺参数设置工序、全自动打底焊接工序、层间填充及盖面焊接工序、焊后热处理工序；
2.如权利要求1所述的一种高温高压大口径厚壁管道窄间隙氩弧自动焊方法，其特征在于：所述基础数据验证工序具体包括以下步骤：
3.如权利要求1所述的一种高温高压大口径厚壁管道窄间隙氩弧自动焊方法，其特征在于：所述母材与焊材准备工序具体包括：对正式焊接用的厚壁管道进行坡口深度方向硬度及金相组织检查，各记录三组数据，在坡口及坡口边缘20mm范围内进行pt检测，验证有无表面影响焊接的缺陷存在；对相应的焊材堆焊，进行化学分析试样、室温抗拉强度试样、冲击试样的制作；所述化学分析试样的数量为1个，化学分析试样为在全焊缝中心，截取1块尺寸为30×30×8mm的试样；所述室温抗拉强度试样的数量为1个，所述室温抗拉强度试样的两侧夹头加工成螺纹；所述冲击试样的数量为5个，所述冲击试样的外形尺寸为55×10×...
【专利技术属性】
技术研发人员：乐群立，郭国均，刘宝双，陈立虎，许云伟，肖仲谊，王康，郑琦，钱法祥，华忠阳，金敏航，
申请(专利权)人：中国能源建设集团浙江火电建设有限公司，
类型：发明
国别省市：
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