核電汽輪發(fā)電機(jī)屏蔽壓圈用厚硅鋼板的焊接工藝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及一種核電汽輪發(fā)電機(jī)屏蔽壓圈用厚硅鋼板的焊接工藝方法【背景技術(shù)】:
[0002]核電半速汽輪發(fā)電機(jī)屏蔽壓圈用厚硅鋼板的焊接是國(guó)內(nèi)新采用的技術(shù)，其可避免厚硅鋼板整體下料，顯著降低了母材成本。當(dāng)前，核電半速汽輪發(fā)電機(jī)屏蔽壓圈采用整張鋼板整體下料，鋼板利用率較低低，而厚硅鋼板價(jià)格昂貴，導(dǎo)致材料成本上升。以核電半速汽輪發(fā)電機(jī)為例，每臺(tái)機(jī)組用兩塊厚硅鋼板的尺寸為55 X 3800 X 4000mm，單塊板重6563公斤，每臺(tái)用量約13噸，每臺(tái)機(jī)組兩塊厚硅鋼板價(jià)格為455萬(wàn)，而采用拼焊結(jié)構(gòu)，選擇鋼板尺寸為50 X 1950 X 5000mm，單塊板重3802公斤，每臺(tái)用量3802 X 2 = 7.605噸，每臺(tái)機(jī)組兩塊硅鋼板價(jià)格為263萬(wàn)。又因整體切割變形而使鋼板增厚5_，致使尺寸進(jìn)一步加大，因此成本必然增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0003]本發(fā)明的目的是提供一種核電汽輪發(fā)電機(jī)屏蔽壓圈用厚硅鋼板的焊接工藝方法，該方法簡(jiǎn)便易行，避免厚硅鋼板整體下料，因而著降低了母材成本。本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0004]I)確定焊接預(yù)熱溫度:對(duì)厚硅鋼板進(jìn)行焊接冷裂紋試驗(yàn)，分析不同焊接預(yù)熱溫度下的焊縫及熱影響區(qū)質(zhì)量，從而確定焊接時(shí)所遵循的最低預(yù)熱溫度要求；
[0005]2)厚硅鋼板下料、校平:對(duì)厚硅鋼板進(jìn)行火焰加熱，并保持其在多250°C溫度情況下進(jìn)行分半下料、校平；
[0006]3)焊前預(yù)熱，定位:焊前，將焊件預(yù)熱溫度至彡150°C，焊接坡口形式采用雙V型坡口，厚娃鋼板厚度為50_，坡口角度22.5°，間隙2_，定位焊固定；
[0007]4)厚硅鋼板拼焊:采用95% Ar+5% C02的混合保護(hù)氣體，焊接焊絲為E70C-6M，電流240?260A，電壓28?29V，采用多層多道焊，單側(cè)坡口焊12mm，翻面，碳弧氣刨清根，打磨，焊接反面至焊滿，再焊接正面。整個(gè)過(guò)程保持厚硅鋼板溫度在步驟3所述溫度以上:
[0008]5)層間溫度控制:焊接過(guò)程中保持焊道的層間溫度控制在150?260°C之間；
[0009]6)焊后消氫處理:焊后，立即將厚硅鋼板整體加熱至300?350°C，保溫2小時(shí)后，緩冷至室溫；
[0010]7)焊后成型:在保持預(yù)熱溫度多150°C情況下，對(duì)焊接后的厚硅鋼板進(jìn)行壓平、校型；
[0011]8)焊后檢查:為保證接頭無(wú)超標(biāo)缺錢，能達(dá)到母材的性能要求，對(duì)焊縫進(jìn)行UT探傷檢查。
[0012]技術(shù)效果:
[0013]本發(fā)明提供了一種核電汽輪發(fā)電機(jī)屏蔽壓圈用厚硅鋼板的焊接方法，而采用傳統(tǒng)焊接工藝方法無(wú)法完成厚硅鋼板的下料、焊接。本發(fā)明在采用在較高的溫度下進(jìn)行下料，能避免傳統(tǒng)工藝下料引起的變形較大的問(wèn)題；其次，采用預(yù)熱溫度多150°C的條件下，使用藥芯氣體保護(hù)焊，焊材E70C-6M進(jìn)行焊接，并后熱處理，能解決厚硅鋼板焊接已產(chǎn)生冷裂紋問(wèn)題。本發(fā)明采用的方法可以顯著降低母材成本，經(jīng)濟(jì)效果顯著；同時(shí)，也能滿足母材的各種力學(xué)性能要求。
【具體實(shí)施方式】
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[0014]本發(fā)明是一種對(duì)核電汽輪發(fā)電機(jī)屏蔽壓圈用厚硅鋼板進(jìn)行焊接的方法，【具體實(shí)施方式】為:1)確定焊接預(yù)熱溫度:對(duì)厚硅鋼板進(jìn)行焊接冷裂紋試驗(yàn)，分析不同焊接預(yù)熱溫度下的焊縫及熱影響區(qū)質(zhì)量，從而確定焊接時(shí)所遵循的最低預(yù)熱溫度要求；2)厚硅鋼板下料、校平:對(duì)厚硅鋼板進(jìn)行火焰加熱，并保持其在多250°C溫度情況下進(jìn)行分半下料、校平；3)焊前預(yù)熱，定位:焊前，將焊件預(yù)熱溫度至多150°C，焊接坡口形式采用雙V型坡口，厚娃鋼板厚度為50_，坡口角度22.5°，間隙2_，定位焊固定；4)厚娃鋼板拼焊:采用95%Ar+5% C02的混合保護(hù)氣體，焊接焊絲為E70C-6M，電流240?260A，電壓28?29V，采用多層多道焊，單側(cè)坡口焊12mm，翻面，碳弧氣刨清根，打磨，焊接反面至焊滿，再焊接正面。整個(gè)過(guò)程保持厚硅鋼板溫度在步驟3所述溫度以上:5)層間溫度控制:焊接過(guò)程中保持焊道的層間溫度控制在150?260°C之間；6)焊后消氫處理:焊后，立即將厚硅鋼板整體加熱至300?350°C，保溫2小時(shí)后，緩冷至室溫。7)焊后成型:在保持預(yù)熱溫度彡150°C情況下，對(duì)焊接后的厚硅鋼板進(jìn)行壓平、校型；8)焊后檢查:為保證接頭無(wú)超標(biāo)缺錢，能達(dá)到母材的性能要求，對(duì)焊縫進(jìn)行UT探傷檢查。
[0015]實(shí)施例1:按照以下步驟進(jìn)行:一、在鋼板溫度保持在250°C以上時(shí)，所示對(duì)厚硅鋼板進(jìn)行下料，并校平；二、將焊件預(yù)熱溫度至多150°C，采用焊絲E70C-6M進(jìn)行定位焊；三、在95% Ar+5% C02保護(hù)氣體氛圍下，采用藥芯氣體保護(hù)焊，電流240?260A，電壓28?29V，多層多道焊焊接正面坡口，當(dāng)焊縫填充至坡口一半時(shí)，翻面，碳弧氣刨清根，打磨至金屬，再進(jìn)行焊接，直至將反面焊滿，最后將正面焊滿；四、焊接過(guò)程中保持焊道的最低預(yù)熱溫度控制在多150，最高層間溫度< 260°C ;五、焊后，立即將厚硅鋼板整體加熱至300?350°C，保溫2小時(shí)后，緩冷至室溫。六、焊件在冷卻24小之后，對(duì)其焊縫進(jìn)行UT探傷檢。
[0016]需用設(shè)備:
[0017].數(shù)控氣割機(jī)
[0018].卷尺
[0019].鉛垂
[0020].3000t 油壓機(jī)
[0021].墊片
[0022].熔化極氣體保護(hù)焊機(jī)
[0023].混合氣供氣系統(tǒng)
[0024].風(fēng)鏟
[0025].陶瓷加熱片
[0026]具體工藝步驟:
[0027].厚硅鋼板下料:厚硅鋼板材料采用的是鋼板廠家按公司采購(gòu)要求定制的低合金鋼板，按圖紙要求須預(yù)熱250°C以上后，采用數(shù)控氣割機(jī)進(jìn)行下料，下料后壓平，使鋼板平面度不大于3_。
[0028].預(yù)熱、裝配:按圖紙要求在環(huán)板裝配位置劃線，用陶瓷加熱片對(duì)鋼板進(jìn)行加熱至150°C以上，按圖紙要求鋼板進(jìn)行定位焊。
[0029].厚硅鋼板焊接:對(duì)環(huán)板進(jìn)行拼焊，采用美國(guó)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)ASME SFA5.18章規(guī)定的類別號(hào)為E70C-6M的低合金藥芯焊絲，焊接方法藥芯熔化極氣體保護(hù)焊，混合氣體積配比95%氬氣加5%二氧化碳(95% Ar+5% CO2)。整個(gè)過(guò)程鋼板預(yù)熱溫度彡150°C。
[0030].后熱消氫處理:焊后，將厚硅鋼板立即加熱到300_350°C，恒溫2小時(shí)，之后緩慢冷卻至室溫。
[0031].用油壓機(jī)對(duì)壓平厚硅鋼板，平面度< 3mm。整個(gè)過(guò)程鋼板預(yù)熱溫度多150°C。
[0032].焊后檢查:按圖紙要求，對(duì)焊縫進(jìn)行UT探傷檢查。
[0033]使用本發(fā)明的工藝方法，解決了厚硅鋼板焊接的冷裂紋傾向問(wèn)題，滿足母材的各種力學(xué)性能指標(biāo)，同時(shí)，避免母材整體下料，顯著的節(jié)省母材成本。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種核電汽輪發(fā)電機(jī)屏蔽壓圈用厚硅鋼板的焊接工藝方法，其特征是:該方法包括如下步驟: 1)確定焊接預(yù)熱溫度:對(duì)厚硅鋼板進(jìn)行焊接冷裂紋試驗(yàn)，分析不同焊接預(yù)熱溫度下的焊縫及熱影響區(qū)質(zhì)量，從而確定焊接時(shí)所遵循的最低預(yù)熱溫度要求；； 2)厚硅鋼板下料、校平:對(duì)厚硅鋼板進(jìn)行火焰加熱，并保持其在多250°C溫度情況下進(jìn)行分半下料、校平； 3)焊前預(yù)熱，定位:焊前，將焊件預(yù)熱溫度至多150°C，焊接坡口形式采用雙V型坡口，厚娃鋼板厚度為50_，坡口角度22.5°，間隙2_，定位焊固定； 4)厚硅鋼板拼焊:采用95%Ar+5% C02的混合保護(hù)氣體，焊接焊絲為E70C-6M，電流240?260A，電壓28?29V，采用多層多道焊，單側(cè)坡口焊至一半，翻面，碳弧氣刨清根，打磨，焊接反面至焊滿，再焊接正面，整個(gè)過(guò)程保持厚硅鋼板溫度在步驟3所述溫度以上: 5)層間溫度控制:焊接過(guò)程中保持焊道的層間溫度控制在150?260°C之間； 6)焊后消氫處理:焊后，立即將厚硅鋼板整體加熱至300?350°C，保溫2小時(shí)后，緩冷至室溫； 7)焊后成型:在保持預(yù)熱溫度多150°C情況下，對(duì)焊后的厚硅鋼板進(jìn)行壓平、校型； 8)焊后檢查:為保證接頭無(wú)超標(biāo)缺錢，能達(dá)到母材的性能要求，對(duì)焊縫進(jìn)行UT探傷檢查，上述工藝即為核電汽輪發(fā)電機(jī)屏蔽壓圈用厚硅鋼板的焊接工藝方法。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種核電汽輪發(fā)電機(jī)屏蔽壓圈用厚硅鋼板的焊接工藝方法。屏蔽壓圈用厚硅鋼板采用含有2.4～2.9％硅的低合金鋼板。工藝過(guò)程包括如下步驟：對(duì)厚硅鋼板進(jìn)行焊接冷裂紋試驗(yàn)，確定焊接時(shí)的最低預(yù)熱溫度，本發(fā)明在采用在較高的溫度下進(jìn)行下料，能避免傳統(tǒng)工藝下料引起的變形較大的問(wèn)題；其次,采用預(yù)熱溫度≥150℃的條件下，使用藥芯氣體保護(hù)焊，焊材E70C-6M進(jìn)行焊接，多層多道焊交替焊滿，并后熱處理，能解決厚硅鋼板焊接已產(chǎn)生冷裂紋問(wèn)題，最后，在保持預(yù)熱溫度≥150℃時(shí)，進(jìn)行壓平、校型，并通過(guò)UT探傷。該方法等到的接頭符合母材的各種力學(xué)要求的，同時(shí)，可以避免硅鋼板整體下料，顯著降低了母材成本。
【IPC分類】B23K31-02
【公開(kāi)號(hào)】CN104668796
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510016673
【發(fā)明人】吳海龍, 邱希亮, 馮濱, 田井成, 喬宏來(lái), 王國(guó)強(qiáng), 關(guān)富雷, 魏方鍇, 徐睦忠
【申請(qǐng)人】哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2015年1月13日