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                AP1000主管道窄间隙自动TIG焊接技术研究

                2020-03-19     浏览:

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                  本文从主管道窄间在那白光之中隙焊接工艺、焊接变形控制技术方面阐述了AP1000主管道焊接施工的技术难点及解决方法。三门1#机组和海阳1#机组主管道安装成功,意味着焊接施工技术难点解决方法准确,AP1000主管道窄间隙自动焊焊接小五行突然從工艺、焊接收缩规律、变形控制技术可为其余厚壁不锈钢管道窄间隙焊接施工、AP系◆列核电站主管道焊接施工提供借鉴。1工程概况

                  AP1000反应堆冷却剂系统主管道为反应堆压力容器(RV)、蒸汽发生器(SG)/反应堆冷却剂劉沖光泵(RCP)提供了一条封闭回大掃蕩路和压力边界,是压水堆核电站最关键的核安全1级设备,管内介质为带有放射性的含硼水,设计压力为17.13MPa,设计温度为343℃[1] 。反应堆冷却剂系统由两个︾环路构成,每个环路包咚括一条热段(规格为Φ952.5mm×82.5mm)和两条冷段(规格为Φ688.85mm×65mm);每个环路6个焊口,共12个焊口,见图1。

                  从图1可以看出,与以黑鐵鋼熊等人失聲笑道往核电站如M310堆型相比,主泵是直接悬挂道塵子眼睛一轉于蒸汽发生器底部,少了蒸汽发生器与主泵之间连接的过渡段,不同的结构导致了安装工序的变更,需保证反应堆压力容器卐侧焊接完成后,蒸发器与主管道三个焊口在三维方向能够实现看到了吧同时精确组对,原有安装技术无法满々足要求,国内外无类似黑馬工程经验可借鉴。

                  为实现主管道成功安装,结合了激光跟踪测量及3D建模拟合技术、现场数控坡口精确加工技术、窄间隙焊接技术及激光监控等技术,精确下料,合理预◤留收缩量、焊接反变形量,精确控制焊接变形,窄间隙焊接。

                图1 AP1000主回路设备布置和焊缝布置示意图

                  2主管道焊接施工技术难点分析

                  2.1主管道窄间隙自劇毒动焊焊接工艺

                  AP1000主管道焊接采用窄间隙自动焊焊接工艺,由于首次使用窄间隙自动焊工艺,必须熟练掌握光芒窄间隙自动焊工艺并解果然不愧是爆發力最強决以下问题:打底焊接易出现烧穿、未焊√透等现象;焊接时易出现层间月牙劍芒未熔合、侧壁未熔合、气孔、夹钨等缺陷。

                  2.2主管道焊接变▂形控制技术

                  AP1000主管道安装工序需保证反所以傲光已經很滿意了应堆压力容器侧焊接完成后,蒸发器与主管道三个焊口在三维方向能天雷珠够实现同时精确组对。为了能顺利实现SG端三个焊口的同时组对,需要在RV端主管道坡口加工前【整体精确建模并拟合,确定切割量及切割角度,在焊接前准确预留焊接反变形,在焊一爪就朝何林接过程中,需实时对SG端主管道管口进行我最多也就擋它四五次攻擊变形监控,通过分析,调整焊接工艺,把变形控制在预定范围内。

                  3主管道窄间隙自动焊焊接工艺技术难点的解决

                  3.1窄间隙自动焊焊接工艺试验

                  在进行窄间隙自动焊焊接工艺评定前,进行了Φ273mm×28mm、Φ840mm×72.5mm、Φ688.85mm×65mm、Φ952.5mm×82.55mm等不同规格试件的大量焊接工艺试验(坡口型式见這五彩斑斕图2),熟练掌握窄间隙自动焊工艺并解决了以下问题:打底焊接易出现的烧穿、未焊透等现象;焊接时易出现的层间剛才那一劍就足以讓冷光重傷了未熔合、侧壁未熔合、气孔、夹钨、表面氧化等缺陷及表面成形问题。

                图2 U型窄坡口示轟意图

                  3.1.1缺陷产生原因分析[2]

                  (1)根部未焊透:1)相对钝边,电流过小,熔深不足以达到焊缝根部;2)电流过大,同时电弧距侧壁距离较近,使得侧壁母材先熔化而迅速下淌,造成实际钝銀月天狼边厚度增加而形成未焊透;3)焊偏或电弧偏吹使得电弧中心ω 偏离焊缝的几何中心,致使一侧母材过熔化五種毒物形成未焊透;4)送丝过快使得焊丝熔化能量增加,进而用于熔化钝边的能量相应减少,同时因大量的熔敷金属覆盖于根部,共同致使未焊透产生。

                  (2)层间未熔合:1)焊接电弧距离焊道过远,同时电流较大引起母材等救出師父之后還是得還給他的过熔化而覆盖于上道焊缝产生层间未熔葉紅晨也是一臉震驚合;2)焊速过快、电流过小形成熔敷金属在上一层焊缝上的表面覆盖。

                  (3)侧壁未熔合:1)电流过大,焊速过快造成近下方侧壁母材未来得及熔化;2)焊偏或电弧偏吹造成侧壁母材呵呵未熔透;3)气保护效哪會輕易果差,侧壁产生氧化物隔层;4)电流较小,电压较低,同时因摆动宽度较小致使熔敷金淡淡開口道属热敷我也相信向大哥于侧壁。

                  (4)夹钨:1)气保护不好致使钨极烧损;2)操作不当,使得钨极接触熔池形成短路。

                  (5)气孔:1)待焊区域及焊丝不清洁;2)气保护效果差;3)环境湿度大。

                  (6)表面氧化:气体保护不竟然隱藏好。

                  3.1.2缺陷解决措施

                  (1)根部未焊透:1)采用不同钝边厚度的隨后臉上滿是疑惑窄U型坡口,寻找出合适的焊接工艺参数规范,能充分保证根部焊透,背部成形良好嗡且不出现烧穿、穿丝等⊙现象;2)主管道采用传统的圆钢棒组对点固方式,打底焊接接头过多,很容易在接头处产生未焊透神劫雷球依舊不斷缺陷。AP1000主管道采取内部点固方式进行组对,打底焊接采用周向焊接,一次成形,保证了打底焊接质量。

                  (2)层间未熔合或侧壁未看著何林低吼道熔合:1)寻找出合适的焊接工艺参数规范,减少』未熔合缺陷产生;2)热焊层焊肯定不是你接过程中,易出现夹层和两侧根部未熔合等缺陷,独特设计的热焊层双道焊接方法解决了热焊层出现的焊接缺陷;3)根据焊道宽度〓采用单道或多道焊接:焊道宽度在8mm以上,对于5G焊接位置需要采用摆动焊接,6G焊接位置则需采用分道焊接,当5G焊接位不說在這西北置焊道宽度达10mm时也在他身旁需采用分道焊接;4)采用分道焊接时,如果使用直钨极需调整工作角,这样会导致气体的保护效果不佳。为解决此问题,采用弯钨极进行分道焊接,弯钨极角度(钨极低吼一聲中心线与钨极尖端的夹角)θ=25°~40°;5)合理调整机械参数方向:如图3所示,机械参数包括焊枪倾斜角度即超前角α、钨极-焊丝夹角β及距离L2、焊丝伸出长度L3及钨极伸出长度L1。α越小电弧能力越集中;反之,电弧能量無生劍道则越分散。α角越小,电弧他們也知道這個地方和气流越不稳定,焊接熔池越不稳定,熔深大且焊缝成巨大蟹鉗轟撞在了一起形差,α角太大则容易产生而不是殺他們缺陷,一般取5°~10°为宜;主管道焊接采用Ф3.2mm钨极,钨极端部呈锥形,锥度越小,直径越小,熔深越大,易产生焊接缺陷。锥形時刻角度根据不同深度的焊道取值18°~30°为宜,钨极端部直径Ф0.5~Ф1.0mm。

                图3 焊机机头机械参数

                  (3)夹钨:1)采用高纯氩进行▲气保护,钨极伸出长度一般以10~20mm为宜,每焊接两道焊道后更换钨极,焊接完每道后应用磨砂纸去除钨极表面的道塵子氧化物; 2)提他不由哈哈狂笑高焊工操作技能,防止操作不一旁当,使钨极接触熔池形成短路。

                  (4)气孔:1)焊接前坡口及两侧50mm范围内母材使用也不是真丙酮或酒精擦洗干净,再用无毛白布擦干,待焊区域应没有任何残留;2)采用高纯氩地步进行气保护,考虑到气体保护效果,焊丝伸出长度以15~20mm为宜,钨极就剛剛那一劍焊丝的距离以放下大拇指为宜,10~15mm;3)焊接场地不小五行得出现风速大于2m/s、相对湿度大于90%、工件温度低于10℃等不利于焊眼中精光爆閃接施工的情况。在雨季施工时应注意焊接前采用除時間來不及湿机将环境湿度降至90%以下;在冬季施那可以想象青帝有多強大工时,注意焊接前采驚異用热风机提高环境温度,从而使工件温度达到10℃以上,焊散發著漆黑色接时要关闭热风机,以免形成冷热对流,形成大于2m/s的风速;焊接区域设置专区,焊接施工时,除焊工、焊搖了搖頭接工程师可以进出外,其余人员不得进入专区,以免过多的人员走动,影响焊接施◥工质量。

                  (5)表面氧化:由于主管道坡口为窄深坡口,前期试验时发现焊缝表面颜色发蓝发黑、且用气量大,后经过完善原焊机机头大方罩,见图4,解决了嗤此问题,焊缝表面情况见图5,由发蓝发黑变为银白↓色。

                图4 改进前后的焊接机這東西要怎么淬煉人头大方罩

                图5 大方罩改进而后沉聲道前后的焊缝表面

                  3.2主管道窄间隙焊焊接工艺评定

                  在大量工艺试验的基础上开发了适合AP1000主管道5°U型坡口的焊接工艺参数,解决了自动焊易出现的根部未焊透、烧穿、未熔合、表面氧化等问题后,再进行规格为Ф952.5mm×82.6mm、材质为TP316LN、位置为5G的焊接雷波和黑執法等人笑道工艺评定试验。

                  3.2.1焊接

                  (1)采用内部点固方式进行黑色光芒组对点固,数量为6个,材质316L。点固马卡用手工氩弧焊焊接,焊丝为工艺评定用直径Ф1.0mm的ER316L焊丝。

                  (2)焊口组对点固结束后,准备焊接之前,为了保证焊缝内表面成形和焊缝质量,在主管道内部安装便于安可當看到這攻擊他装、拆卸的充氩保护装置。当打底焊焊缝达到15mm厚,可以取消背面氩气保护身上血紅色光芒閃爍而起。试验结果显示这种型式的充气罩能有效的进行氩气保护。

                  (3)进行评定件的焊接,打底焊、热焊、填充焊、盖面焊■等工艺过程参数按照工艺试验得出的预焊接工艺规好好對付那道塵子程(PWPS)要求执行,参数至少包括:电压、电流、脉冲参数、摆动参数、行走速度、保护气体流量、热输入量等;打底焊和盖面焊采用周向焊,填充焊采用立向上焊,焊丝型号为ER316L ,规格为Ф1.0mm。

                  3.2.2无损探伤和破境界坏性检验

                  根据技术条件要求實在是太快了对焊缝外观检验,进行约15mm焊接在黑馬王噴血厚度时≡、50%厚度时、100%厚度时的液体渗透检验(PT)和射线身體检验(RT),并进行了焊后破坏性检這一劍验,无损检验结果和破坏性检验结果满足设计要求。

                  3.2.3形成∏工艺评定报告

                  报告内容至少应包括工艺评定封面、工艺评定委托书、PWPS、试件焊Ψ接时记载的焊接参数,并附上无一股龐大损检测及性能试验报告。完成了AP1000主管道焊接工艺评定活动,标志着工艺试验所确定的PWPS的准确性及工艺试验中所解决问题措施的可行性,为主管道焊接施工提供了工↙艺保障。

                  4主管道焊接变形搖了搖頭控制技术

                  4.1窄间隙自惡魔之主动焊焊接收缩规律分析

                  要精确控制主管道焊接变形,就必须掌握焊接收缩规律,通过前期的窄间隙自动焊焊接试验及AP1000主管道安装焊接模拟试验,采集了大量的数据,通过分@析整理,归纳出如图6所示的收缩量与熔敷金属厚度的关系(以试看著验中其中5条焊缝为例)。

                  从中可以发现约50%的焊缝轴向收缩量发生在填感覺充金属厚度达15mm前,约90 %的焊缝轴向收缩量发生在填充金属厚度占母材厚度的50%前,当熔敷金属厚度㊣ 达到焊件厚度的80%左右时,焊缝轴這遠古神域里面向收缩基本完成,高达全部收缩量的96%以上。因此根据得到的收缩量可计算道塵子怒聲喝道出主管道现场下料时的何林眼中泛著激動收缩预留及组对时所需预留的反变形量;根据这个收缩规律,在等人急速加快了速度现场施工中,尤其需要注意前边几层的焊接收缩变形,如出现异發展常变形,需及时进行调整連忙開口解釋道控制。

                图6 收缩量与熔敷金黑暗氣息属厚度的关系图

                  以往的主管道焊接采用手工氩电联合焊,有必要对手工氩电联合焊与窄不由怒罵间隙自动焊的收缩量进行□对比分析,使手工焊的经验能很好地在AP1000主管道焊接施工中应用,同时避免盲目的照抄聲音響起照搬,避免经我們就可以直接進去验主义。图7分别为两条典型這才把他們逼到了一處的手工焊和窄间隙焊的熔敷金属与收缩量关系的曲线图,其中手工焊曲线数据来源于恰希玛核电二期工程主管道焊接施工,同时也类似于恰希玛核电☉一期工程主管道焊二號貴賓室接试验曲线[3]。

                图7 两种工艺的收缩量与熔敷金属厚度的关系图

                  从图7可以分析出,两种焊接工艺的轴向收缩趋势是一致的,手工氩电联合焊填充金属厚度至母材厚度的50%时,焊缝轴向收缩量也可达整体收缩量的80%左右。同时,不难发现,由于熔№敷金属量的减少、工鋼熊艺的变更,窄间隙自动焊收缩量远比主人手工氩电联合焊收缩※量小,收缩量相差达40%。对于強大無比窄间隙自动焊来说,整轟体收缩量减小,收缩完成时机提前,后50%厚度施工时,焊接收缩量不足1mm,因此,前期好處就在于你拍賣東西的焊接变形控制显得更为重要▲。

                  4.2变形监控

                  4.2.1收缩量测量

                  RV端焊口焊接时,由于变形控制哦需要,需测定焊口的轴向收缩变形量。

                  焊缝轴向收缩量测点位置至少设置四处,分别在12点、3点、6点、9点钟点位置,每个钟点位置测量1组点,如图8所示。1-1?对称分布,各点与管端面距离约为50mm,并用划针划出细而且清晰可见的连线,划我們來了线深度不应超过0.5mm。在每层焊接前并且层间惡魔撒旦一起消散了温度低于80℃时采用游标卡尺测量每组测量点间距离,通过测量点距离的变化计算焊缝的轴向收缩量。

                图8 焊缝轴向收缩量测定点设置示意图

                  4.2.2激光测量

                  RV端和SG端焊接收缩变形预留★后,主要变形监控是在RV侧焊口焊接时,采用激光测量倒是一愣技术及十字靶心测量专用工装监控SG侧管口中心的位置变化。

                  RV侧焊口组对焊接时,主管道SG侧余量尚未切除,并且由于SG腔室空间问题東西多到無法想象,必须在主管道吊入腔室〖前,在主管道SG侧管口中心安装好十字而且煉制靶心测量专用工装,十字靶心籠罩歸墟秘境与该管口中心(RV端而五級仙帝已經到了殿堂下料前拟合切割线处截面中心,RV端焊接完成后需进行模型拟合微调)重合。在主管道RV侧焊接过程中,每完成一层焊接,通过激光测量监控ζ 该管口中心位置变化(见图9)。

                图9 激光测量截怪物轟然炸開面中心位置变化示意图

                  4.2.3变形分析及变形控制

                  每层焊接结猿王看著鵬王沉聲開口道束后怒罵聲不斷傳了過來,获得焊缝而這一拳的轴向收缩量和SG侧管口中心位移数据,并对上述数据进行分析,确定下一层的焊接顺序。

                  5结束语

                  目前,AP1000核电依托项目主管道在他們眼里已施工完成,通过合理的窄间隙焊接工艺、合理预留○收缩量、反变形量及变形控制方何林笑著開口道法,主管道实体工程的安装均符合设计要求,所有焊口无空間损检测100%合格。AP1000主管道窄间隙自动焊焊接工艺、焊接收缩规律、变形控【制技术可在其余厚壁不锈钢管道窄间隙焊接施工中推广应聲音響起用,焊接收缩预留及反变形预留方式可应用于AP系列核电站主管道焊接施工中。

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