熔化焊接與熱切割作業(yè)證由應(yīng)急管理局(原安監(jiān)局)發(fā)證,證書有效期為三年,是焊工作業(yè)人員上崗作業(yè)的必備證書,證書必須在應(yīng)急管理部特種作業(yè)人員證書信息查詢平臺能查詢到,才算是真實有效的。
核級再生熱交換器管與管板手工鎢極氬弧焊焊接技術(shù)總結(jié)
核級再生熱交換器作為核電站關(guān)鍵設(shè)備,其管與管板焊接質(zhì)量直接關(guān)乎核電站安全穩(wěn)定運行。而管與管板焊縫做為該類設(shè)備重要承壓結(jié)構(gòu),并且在設(shè)備運行過程做為該類設(shè)備的壓力邊界。但該結(jié)構(gòu)材料厚度差別大,所以換熱管與管板焊接接頭質(zhì)量與性能,決定了該設(shè)備在整個系統(tǒng)中的服役壽命,因此如何獲得優(yōu)質(zhì)的焊接接頭極為重要。手工鎢極氬弧焊(TIG)因電弧穩(wěn)定、保護效果好,操作方便等優(yōu)勢,成為核級再生熱交換器管與管板焊接與接頭焊縫修復的常用技術(shù)。本報告旨在總結(jié)該焊接技術(shù)應(yīng)用情況。
焊接技術(shù)要點
焊接材料選擇:選用與母材化學成分和力學性能匹配的焊絲,嚴格控制雜質(zhì)含量,確保焊接接頭性能滿足核級設(shè)備要求。
焊接工藝參數(shù)確定:通過工藝評定試驗確定合適參數(shù)。同時,根據(jù)管徑、壁厚調(diào)整參數(shù),保證焊縫熔合良好。
坡口設(shè)計與加工:采用合適坡口形式保證根部焊透與焊縫成型。常見單邊V形或單邊U形坡口,坡口加工精度要求高,表面粗糙度低,避免雜質(zhì)殘留。
焊接環(huán)境控制:焊接需在潔凈、干燥環(huán)境進行,焊前應(yīng)對換熱管與管板表面進行清潔。
操作流程與質(zhì)量控制
焊前準備:對管材、管板進行嚴格檢驗,清理坡口及附近區(qū)域油污、鐵銹等雜質(zhì)。組對時保證間隙均勻,管頭伸出量或內(nèi)縮量符合圖紙與焊接工藝要求。
首層打底焊接:打底焊是關(guān)鍵,采用小電流、短弧操作,保證坡口根部完全熔合保障熔深要求。為獲得良好的熔深要求,往往會采用增加焊接電流的方法,但是該結(jié)構(gòu)尺寸較小,焊縫為環(huán)型,各點焊接角度變化極快,且坡口為單邊結(jié)構(gòu),大電流操作焊接往往會造成熱輸入量過大,液態(tài)金屬流動時履蓋未完全熔化坡口根部區(qū)域,形成局部熔合不良,和熔深不達標,減小焊縫有效承載厚度。因此首層焊接過程中,應(yīng)采用小規(guī)范電流焊接操作,保持鎢極與熔池距離恒定,根據(jù)各點位置調(diào)整焊槍角度,使鎢極端頭始終指向坡口根部,焊接速度均勻,焊槍做橫向小幅度擺動,保證焊接電弧掃到坡口根部所有位置,良好熔合。整個操作過程中可采用自熔或少量加焊絲。防止形成窄而深的焊縫形式。
填充焊接:打底焊完成后,用鋼絲刷清理焊縫表面及坡口氬化層,進行填充焊接。焊接電流與首層焊接相相對增加。填充層焊接注意層間熔合,遵循先熔化再填充的原則,不能因為提高生產(chǎn)效率而過度填充,而造成熔合不良,甚至層間不熔現(xiàn)象。保證焊縫厚度,為蓋面焊接預留合適的深度,(0.5毫米左右)保證焊縫表面平整、寬度均勻美觀。
蓋面焊接:蓋面層做為與設(shè)備運行介質(zhì)直接結(jié)觸面,良好的焊縫耐蝕性是焊接操作應(yīng)主要控制的方向,光滑焊縫表面有利于減小設(shè)備運行過程中介質(zhì)長時間履著于焊縫表面,而增加腐蝕時間。同時應(yīng)有良好的表面成型,以滿足后續(xù)的檢測要求。
操作時要嚴格控制層間溫度及焊接熱輸入量。為獲得表面光滑,寬窄一致的焊縫。焊接過程中可進行分段焊接,只焊接最易操作區(qū)域,能有效保證管板接頭焊接質(zhì)量,降低操作難度,并提高生產(chǎn)效率。
焊接過程中為方便焊接可采用一些焊接輔助工具。焊接支撐滑板,方便焊接過程中操作手移動,并起一定隔熱作用。在大直徑管頭焊接中可使用輔助芯棒,即在管頭處插入等徑銅制延長端,和管板形成夾角,在焊接中能支撐焊槍噴嘴,能有效降低此結(jié)構(gòu)焊接的操作難度,提升焊接質(zhì)量,提高生產(chǎn)效率。
質(zhì)量檢驗:焊后進行外觀檢查,焊縫表面不得有裂紋、氣孔、夾渣等缺陷,余高、寬度符合標準。采用無損檢測方法,如表面PT、焊縫RT等,確保焊縫質(zhì)量。對不合格焊縫,分析原因,制定返修方案,嚴格按要求返修。
成果與應(yīng)用
焊接質(zhì)量提升:通過優(yōu)化工藝參數(shù)與嚴格質(zhì)量控制,焊接接頭一次合格率有有力提升,該換熱器管板接頭,與某產(chǎn)品13臺所有評定試件一次性試驗合格。焊縫熔深要求,焊喉尺寸要求,焊縫力學性能、耐腐蝕性等指標滿足核級設(shè)備高標準要求。
生產(chǎn)效率提高:合理安排焊接工序,分段焊接,使用輔助焊接工具,改進操作方法,使單臺設(shè)備焊接時間縮短,提高生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本。
人員技能提升:開展技術(shù)交流活動,焊接人員熟練掌握手工鎢極氬弧焊小徑管與管板焊接技術(shù),一批技術(shù)骨干成長起來,為后續(xù)項目提供人才保障。
結(jié)論
核級再生熱交換器管與管板手工鎢極氬弧焊焊接技術(shù)經(jīng)實踐優(yōu)化,焊接質(zhì)量、生產(chǎn)效率與人員技能提升顯著。雖存在問題,但通過改進措施可有效解決。未來,將持續(xù)改進技術(shù),提高焊接質(zhì)量與可靠性,為核電事業(yè)發(fā)展提供有力支持。