【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于海上柔直平台换流阀冷却系统不锈钢管道领域，具体涉及一种提高海上换流阀冷却系统中接触海水管路焊接位置耐蚀性的焊接工艺。
技术介绍
1、海上换流阀冷却系统通常需要使用与海水接触的管路，以在电气设备中降低温度。由于海水中包含各种盐类和其他腐蚀性物质，这些管路必须具有出色的耐蚀性，以确保系统的可靠性和长寿命。在海上环境中，氯化物、硫化物和其他海水中的化学物质可能对金属构件造成腐蚀。因此，在设计海上换流阀冷却系统时，通常采用具有优异耐蚀性能的材料，如不锈钢、耐蚀合金等。这些材料能够有效地抵抗海水腐蚀，从而降低系统维护成本并延长设备使用寿命。
2、海上换流阀冷却系统所处的海洋环境对系统材料的腐蚀行为产生重要影响。海洋环境中的盐分和湿度水平较高，这可能导致更强烈的腐蚀行为。盐分可以增加海水的电导率，加速金属的电化学腐蚀。此外，海上环境中的高湿度和变化的气候条件也可能加剧腐蚀。海水中含有各种盐类、氯化物、硫化物等物质，这些物质对金属构件可能产生不同程度的腐蚀。氯离子特别具有强烈的腐蚀性，对于不锈钢等耐蚀合金，也可能引起腐蚀行为。海水温度的变化也会影响腐蚀速率。在一些海域中，水温可能较低，从而减缓腐蚀过程。然而，在一些地区，海水温度可能较高，可能加速腐蚀反应的发生。海上环境中的潮汐和浪涌可能导致海水对系统构件的冲击，加速腐蚀的发生。特别是在海水冲击的同时，可能会发生机械磨损，进一步加剧腐蚀。海水中存在各种微生物，如海藻、藻类、细菌等，它们可能在金属表面形成生物膜，影响腐蚀行为。生物膜的存在可能导致局部腐蚀，并且在系统中形
3、当设计海上换流阀冷却系统中接触海水管路时，焊接技术也是至关重要的考虑因素。焊接连接在海水接触的管路中起到关键作用，因为它直接影响管路的密封性和耐蚀性。为了确保焊接接头的耐蚀性，通常选择与管路相同或相似的耐蚀性材料进行焊接。不锈钢焊接是常见的选择，因为它具有出色的抗腐蚀性能，能够抵抗海水中的化学物质侵蚀。采用适当的焊接工艺对于确保焊接接头质量至关重要。例如，氩弧焊、熔化极惰性气体保护焊等焊接是常用的高质量焊接方法，它们能够提供坚固的焊接接头，并降低了焊接区域的氧化和腐蚀风险。焊接后处理包括对焊缝进行抛光、清洁和防腐处理，以提高焊接接头的表面光滑度和抗腐蚀性。通过综合考虑焊接材料、工艺、后处理以及监测和维护等方面，可以有效地确保海上换流阀冷却系统中焊接接头的耐蚀性，提高系统的可靠性和耐久性。
4、尽管焊接技术在海上换流阀冷却系统中发挥着关键作用，但它们也可能存在一些缺陷和挑战。不良的焊接工艺或技术可能导致焊接缺陷，如气孔、裂纹、夹渣等。这些缺陷可能会降低焊接接头的强度和密封性，从而影响系统的性能和可靠性。焊接会在接头附近产生热影响区域，这是焊接过程中产生高温的区域。热影响区域可能导致材料的晶体结构变化，从而影响其抗腐蚀性能。因此，设计开发高质量的焊接工艺具有十分重要的实际意义。
技术实现思路
1、针对以上焊接技术引发的缺陷对海上换流阀冷却系统接触海水管道耐蚀性的影响，本专利技术旨在解决以下关键技术问题：针对不良焊接工艺在海水腐蚀的环境下，引起的焊接接头部位发生的海水腐蚀问题以及焊接热影响区由于金属晶格结构等的改变而产生腐蚀问题，设计提出一种新型的焊接工艺，以提高不锈钢管道在焊接接头部位与热影响区的耐海水腐蚀性能，降低系统的维护成本，延长设备的使用寿命。
2、焊接不锈钢的过程中，焊缝及热影响区的晶粒在高温下易形核长大。然而在冷却过程中，不锈钢中的杂质元素容易形成析出物，熔点低于焊缝及热影响区的组织，导致焊缝及热影响区在高应变应力条件下，易形成微裂纹，引起断裂。同时该区域在海水中的cl-离子环境中容易形成腐蚀微电池，生成大量缺陷，影响不锈钢管道的使用寿命。本专利技术的目的是提供一种提高海上换流阀冷却系统中接触海水管路焊接位置耐蚀性的焊接工艺，本专利技术的新型焊接工艺能够提高不锈钢焊缝及热影响区的耐蚀性，从而延长设备的服役寿命。相同cl-离子浓度下的海水模拟液中，采用本专利技术工艺制备的焊缝区、热影响区以及基体的耐蚀性排序如下：焊缝区＞热影响区＞基体(母材)。
3、本专利技术所提供的提高海上换流阀冷却系统中接触海水管路焊接位置耐蚀性的焊接工艺，包括如下工艺流程和工艺参数：
4、1)除膜
5、将待焊接的不锈钢材料进行表面氧化膜除膜处理；
6、2)调气
7、选用钨极氩弧焊，提前通入氩气，使得焊接过程中焊件始终处于氩气环境中；
8、3)焊接
9、采用直流电源直流正接的方式焊接，其中，钨极直径2-3mm，焊接电流80-120a，电弧电压10-15v，焊接速度100-150mm/min，热输入量6-10kj/cm，层间温度≤80℃；
10、上述方法步骤1)中，依次使用200#、400#、800#、1200#、1500#的砂纸将焊缝两侧40-50mm打磨干净，去除表面加工痕迹；再用丙酮将上述区域擦拭干净，用去离子水冲洗后，放入真空干燥箱烘干处理；
11、步骤2)中，设置氩气的流量为10-15l/min，提前1-2min通气
12、步骤3)中，焊枪喷嘴距工件的距离可为8mm，焊枪电缆的弯曲曲率半径500mm以上，且不可折叠。
13、焊接的具体参数如下：
14、焊接部分：整体(底焊和面焊参数的结合)；焊接电流80-120a；电弧电压10-15v；焊接速度100-150mm/min；热输入量6-10kj/cm；电流类型：直流正接，层间温度≤80℃；
15、焊接部分：底焊；焊接电流80-100a；电弧电压10-12v；焊接速度100-120mm/min；热输入量6-10kj/cm；电流类型：直流正接；
16、焊接部分：面焊；焊接电流100-120a；电弧电压12-15v；焊接速度120-150mm/min；热输入量6-10kj/cm；电流类型：直流正接。
17、步骤3)的操作为：采用6点定位，在坡口外侧引弧，先进行底焊，其中底焊电流80-100a，焊接速度100-120mm/min，坡口角度(70±2)°，底焊的焊缝厚度为1-2mm，同时焊丝平行于焊缝，焊缝均匀，一次性完成底焊；然后进行面焊，坡口外引弧后，电流100-120a，焊接速度120-150mm/min，坡口角度(70±2)°，焊缝厚度大于底焊焊缝，同时焊丝平行于焊缝，焊缝均匀，一次性完成面焊。
18、焊接结束后将电弧引致坡口外，熄灭电弧的同时将焊枪枪口移至电弧熄灭处，并停留10s左右，期间持续通入氩气；使得焊接焊缝和熔池在保护气氛围中冷却完全，避免引发孔洞和微裂纹等缺陷；随后在空气中自然冷却。
19、本专利技术具有以下效果：
【技术保护点】
1.一种提高海上换流阀冷却系统中接触海水管路焊接位置耐蚀性的焊接工艺，包括如下工艺流程和工艺参数：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1)中，依次使用200#、400#、800#、1200#、1500#的砂纸将焊缝两侧40-50mm打磨干净，去除表面加工痕迹；再用纯丙酮将上述区域擦拭干净，用去离子水冲洗后，放入真空干燥箱烘干处理。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤2)中，设置氩气的流量为10-15L/min，提前1-2min通气。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤3)中，焊枪喷嘴距工件的距离为8mm，焊枪电缆的弯曲曲率半径500mm以上，且不可折叠。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：焊接的具体参数如下：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤3)的操作为：采用6点定位，在坡口外侧引弧，先进行底焊，其中底焊电流80-100A，焊接速度100-120mm/min，坡口角度(70±2)°，底焊的焊缝厚度为1-2mm，同时焊丝平行于焊缝，焊缝均匀，一次性完成底焊；然后进行
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：焊接结束后将电弧引致坡口外，熄灭电弧的同时将焊枪枪口移至电弧熄灭处，并停留10s左右，期间持续通入氩气；随后在空气中自然冷却。
...【技术特征摘要】
1.一种提高海上换流阀冷却系统中接触海水管路焊接位置耐蚀性的焊接工艺，包括如下工艺流程和工艺参数：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤1)中，依次使用200#、400#、800#、1200#、1500#的砂纸将焊缝两侧40-50mm打磨干净，去除表面加工痕迹；再用纯丙酮将上述区域擦拭干净，用去离子水冲洗后，放入真空干燥箱烘干处理。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤2)中，设置氩气的流量为10-15l/min，提前1-2min通气。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤3)中，焊枪喷嘴距工件的距离为8mm，焊枪电缆的弯曲曲率半径500mm以上，且不可折叠。
5.根据权利要求1所述的方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：张涛，杨勇，魏争，高仕龙，王加龙，李琦，彭杏娜，乔亚霞，张浩，孙绍恒，顾清明，范舟，
申请(专利权)人：国网经济技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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