高能管道焊接工艺研究

高能管道焊接工艺研究

李启夫

中国核工业二三建设有限公司

摘要：本论文通过对高能管道的焊前准备、工艺过程控制、返修和检测等方面进行研究，总结关键工艺的控制措施，为高能管道焊接工艺提供参考。

关键词：管道；焊接；工艺；控制 ；研究

1. 焊前准备

高能管道的焊接工作主要包括管道、管件及其支吊架焊接工作。本论文通过高能管道的选型、管道母材及规格、焊接方法及焊材等几个方面，对工艺进行研究，参数如下表：

1.1 焊接接头及坡口形式应按设计及技术要求加工和选用。

1.2 坡口加工，壁厚较厚的宜采用机械加工，壁厚较薄的宜采用打磨的方法进行。加工的坡口形状、尺寸、长度及斜度等应符合设计要求。

1.3坡口表面及内外壁两侧至少各 20mm 范围内进行外观检查，应无裂纹、分层、重皮、夹杂、坡口破损及毛刺等缺陷。距离坡口边缘的清理范围如下：

--对接接头的坡口：每侧各为 20mm范围。

--角接接头的焊脚：外延标注尺寸外延10mm范围。

1.4按规范要求，采用组对工具或工装进行组对，间隙、钝边、错变量等参数均应满足技术要求。除安装工艺允许的焊接接头外，不应强力固定组装。

1.5定位焊缝

定位焊缝焊接材料、焊接工艺和对焊工技术条件的要求应与正式焊接时相同。定位焊布置在坡口截面 45°、135°、225°、315°位置为宜。定位焊缝要求如下表：

2. 焊接工艺

2.1焊前预热

焊前预热方式分为局部预热和整体预热，一般采用电加热方法进行。具体原则如下：

对于管道外径大于 189mm 或壁厚不小于 16mm 的管道应采用电加热方式预热；

预热宽度应为组对坡口中心向外侧不小于母材金属厚度的三倍范围，且不小于 100mm；

定位焊母材金属预热区域，应在焊缝向外外延 25mm 范围内，预热温度应不低于规定的最低温度。

P280GH的管道预热温度参见下表：

2.2氩弧打底焊的焊层厚度不低于3mm，打底层焊缝经清除表面残留物后，目视检查合格后，应及时进行次层焊缝的填充，以防根部产生裂纹。每一层焊完后及时清理检查，无缺陷后，再进行下一层焊缝焊接填充。

2.3氩弧焊打底的焊层厚度不低于3mm。管道外径大于219mm的管道或容器对接接头及要求控制变形的构件，采用对称施焊。对称施焊顺序与方向、坡口示意图及焊接填充示意图见下图：

2.4 管子及管件焊接时，其内部不得有影响焊接质量的气流。应尽量安排在地面进行组合施焊，减少高空或位置较难控制的焊接作业。

2.5多层（道）焊每焊完一层（道），均应清理焊道表面及坡口两侧，并经检查合格后，方可施焊下一层（道）。单个焊接接头宜连续完成焊接工作。施焊时，应在坡口内起弧，要特别注意接头和收弧的质量，收弧时应将熔池填满。。

3. 返修

当焊缝外观检验发现不合格时，当焊缝无损检测发现缺陷超标时，焊缝均应进行返修。返修后的焊缝必须按原要求再次进行检查、检测，通过后，才能进行下道工序。

焊缝返修一般采用挖补返修，同一部位的返修不得超过三次；超过规定次数的焊口需重新割开焊口，去除焊缝及热影响区，重新加工坡口后，再按原工艺要求，进行组装焊接及检验检测。

4. 检测

高能管道采用射线、超声、磁粉、渗透四种无损检测方式。射线检验达到 DL/ T821-2002或 JB/ T4730.2-2005Ⅱ级，超声波检验达到 DL/ T820-2002或 JB/ T4730.3-2005Ⅰ级，磁粉检验或渗透检验达到 JB/ T4730.4-2005或 JB/ T4730.5-2005Ⅰ级，检验结果应符合要求。

5. 结论

通过良好的焊前准备及焊接工艺控制，可获得较好的焊接接头，为焊接工艺评定及焊接工艺卡的编制，奠定良好的基础。

参考文献：

[1]焊接技术在热力管道安装中的应用分析[J]. 吕旗.  现代制造技术与装备. 2018(06):121-122 .

[2]分析热力管道焊接常见问题及预防对策[J]. 曹炜.  城市建设理论研究(电子版). 2017(14):98 .