2025年焊工技能培訓:核級再生熱交換器管與管板手工鎢極氬弧焊焊接技術總結
熔化焊接與熱切割作業(yè)證由應急管理局(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總結
核級再生熱交換器作為核電站關鍵設備,其管與管板焊接質量直接關乎核電站安全穩(wěn)定運行。而管與管板焊縫做為該類設備重要承壓結構,并且在設備運行過程做為該類設備的壓力邊界。但該結構材料厚度差別大,所以換熱管與管板焊接接頭質量與性能,決定了該設備在整個系統(tǒng)中的服役壽命,因此如何獲得優(yōu)質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。本報告旨在總結該焊接技術應用情況。
焊接技術要點
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,嚴格控制雜質含量,確保焊接接頭性能滿足核級設備要求。
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,根據管徑、壁厚調整參數(shù),保證焊縫熔合良好。
坡口設計與加工: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,焊前應對換熱管與管板表面進行清潔。
操作流程與質量控制
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。組對時保證間隙均勻,管頭伸出量或內縮量符合圖紙與焊接工藝要求。
首層打底焊接:打底焊是關鍵,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,但是該結構尺寸較小,焊縫為環(huán)型,各點焊接角度變化極快,且坡口為單邊結構,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,根據各點位置調整焊槍角度,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:蓋面層做為與設備運行介質直接結觸面,良好的焊縫耐蝕性是焊接操作應主要控制的方向,光滑焊縫表面有利于減小設備運行過程中介質長時間履著于焊縫表面,而增加腐蝕時間。同時應有良好的表面成型,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量,降低操作難度,并提高生產效率。
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,能有效降低此結構焊接的操作難度,提升焊接質量,提高生產效率。
質量檢驗: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。
成果與應用
焊接質量提升:通過優(yōu)化工藝參數(shù)與嚴格質量控制,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備高標準要求。
生產效率提高: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,使單臺設備焊接時間縮短,提高生產效率,降低生產成本。
人員技能提升:開展技術交流活動,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,一批技術骨干成長起來,為后續(xù)項目提供人才保障。
結論
核級再生熱交換器管與管板手工鎢極氬弧焊焊接技術經實踐優(yōu)化,焊接質量、生產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,提高焊接質量與可靠性,為核電事業(yè)發(fā)展提供有力支持。