核电站主管道焊接工艺研究ppt课件.ppt

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1、核电站主管道焊接工艺研究,焊接工程公司2007年11月,一、概述,我公司民用核承压设备安装资质于2007年8月到期，根据国家核安全局文件（国核安发200541号）等有关文件的规定，申请核承压设备安装资质认证及换证的单位必须进行主管道的模拟活动，而模拟活动前必须完成相应的焊接工艺评定。由于技术要求高，实施难度大，投入成本高，我公司于2006年7月份即正式启动了主管道焊接工艺评定及模拟活动攻关的各项准备工作，收集、分析了各类相关的技术资料，制定了详细的、可操作的实施方案，经公司领导批准后开始实施。,二、方案,1，材料 为完成焊接工艺评定及模拟件焊接工作，我公司计划按1：1的比例采购了材质为Z3CN

2、2009M、规格为68570mm的核岛主管道不锈钢管材来开展相应的焊接工艺评定及模拟活动。Z3CN20-09M钢属奥氏体不锈钢，通过离心浇铸制作而成，其化学成分如表1所示。,二、方案,2，技术采用标准：焊接工艺评定执行的标准为压水堆核岛机械设备设计和建造规则（RCC-M S3000）。焊接方法：拟采用的焊接方法为GTAW+SMAW。焊接材料：拟采用的焊接材料为德国伯乐蒂森生产的焊接材料，焊丝牌号为ER308L，焊条为E308L-15。焊接位置：由于模拟活动拟采用的焊接位置为5G，因此拟完成焊接工艺评定的焊接位置也为5G，即吊焊位置。,二、方案,3，难点分析：主管道焊接工艺评定的主要技术难点有：

3、焊接工艺参数的控制要求严格；焊接变形的监测和控制要求高；焊接的质量要求高；环境的清洁度要求高；过程的质量检验要求严格；破坏性试验难度大。,三、准备工作,组织机构,在主管道焊接工艺评定中，我公司组建了焊接工艺评定工作小组。工作小组将由公司有核电施工经验的焊接工程师、管道工程师、QA工程师、QC工程师、焊工、管道工、检验人员以及辅助人员等组成。,焊工培训准备,参与主管道焊接工艺评定焊接的焊工必须具有良好的身心素质，具有丰富的焊接实际工作经验和过硬的技能操作水平，经过严格的核电知识培训以及专业理论知识培训，并对核电站主管道的焊接特点进行严格的技能强化培训。在正式焊接之前安排进行必要的适应性练习。,三

4、、准备工作,主管道工艺评定试件母材的采购和验收,对于主管道母材，我公司严格按照质量保证大纲及物项和服务的采购控制程序进行采购和验收，经过合格分供方调查和评审，选择具有主管道生产资质及供货业绩的“江苏标新久保田工业有限公司”作为主管道管材的生产供货厂家。我公司选用了材质为Z3CN2009M、规格为68570（mm）、长度为200+200（mm）的管件来进行焊接工艺评定。母材的验收采用生产厂家原地验收为主、到货后质量验收为辅的方式。具体实施时，我们派出了工程师到生产厂家完成了拟购管材检验及试验全过程的见证，并在生产厂家的主管道生产质量计划内设置的W、H、R点的相应位置进行签字确认。,三、准备工作,

5、气体保护装置,在进行根部焊层及最先两道填充层焊接时，焊口背面必须用氩气进行保护。充气的方式采用背面制作密闭气室，用氩气管充填的方式。在制作密闭气室时，充气两端的堵板及支撑不得采用普通钢材；充气的同时应预留出气孔，且流量与进气相同，避免产生气压影响焊接质量。管件的对口装配及充气保护装置如图1所示。,三、准备工作,施焊环境准备,为了保证主管道安装达到级工作区的要求，应模拟现场条件，采用三合板和彩条布加以围拦，形成一个相对独立的施工空间，以满足清洁度要求。此外，在主管道外表面，将采用耐温石棉布进行包裹，防止飞溅等对母材表面的污染。焊工进入安装工作地带应穿无纽扣连衣工作服，并穿戴专用白色鞋套，操作时用

6、的手套必须是不起毛的皮制手套。此外，在焊接的现场将设有良好的通风、照明、防火及保持主管道清洁的措施。,三、准备工作,焊接与检验等工机具的准备,主管道工艺评定试件焊接所用的焊机标定将进行认真检查，并在质量计划相应位置进行签证。焊机表计的两次标定间隔不得大于三个月，确保焊接工艺参数的正确性，保证焊接质量。工艺评定试件焊接时，只允许焊工携带必备的工具进入工作地带，并严禁普通钢材制造的工具裸露在外与设备或管道接触。砂轮片必须使用不含铁素体成分的全新砂轮片，刷子必须使用不锈钢丝刷。温度测量仪校验合格，并标定清晰，在有效期内。无损检验用的物品和机具准备齐全，机具在检定合格期内。电焊机二次回路的设置 在活动

7、过程中，工艺评定试件表面不得有任何损伤，特别不允许有电弧损伤，如果发现有该种缺陷则应将其清除，并要在该部位用渗透法进行仔细检验，以确保没有裂纹。在本次活动中，我们对电焊机的地线设置规定如下：首先不能将二次回路直接搭设在设备或管道上；其次应设计一个通电状态良好的装置，以确保连接部位无电弧现象发生。,三、准备工作,焊接材料准备,我公司选用了德国伯乐蒂森生产的焊接材料：焊丝牌号为ER308L，焊条为E308L-15来进行焊接工艺评定及模拟活动。焊接材料应按照RCCM S2000的要求进行验收，包括：外观和尺寸检验；试件制备、取样；性能检验（化学成分、力学性能等）。焊接材料的入库、存放和使用应符合RC

8、CM S7200的要求。所有焊条在焊接前需经350高温烘干并恒温1小时，重复烘焙不得超过两次。焊丝使用前应清除锈垢和油污，至露出金属光泽。焊条使用时将装入专用保温筒内，并通电保温在80120，随用随取。,三、准备工作,工艺评定安全技术交底,在正式开展工艺评定之前，工作小组将对参与活动的各成员进行相应的安全技术及注意事项交底，并完成相应的签证。,四、工艺实施,1）焊接方法、焊接材料及坡口型式,主管道工艺评定试件焊接采用传统的手工焊接方法，即氩弧焊打底+手工电弧焊填充盖面。根部焊接时，至少应充氩气1015分钟，并确认背面已充氩气达到保护要求后方可施焊。打底层焊丝牌号为ER308L、直径为2.4mm

9、的焊丝；填充及盖面选用牌号为 E308L-15、直径为2.5、3.2mm的焊条。主管道工艺评定试件焊缝的坡口型式及尺寸如图2所示：,四、工艺实施,2）对口尺寸要求,主管道工艺评定试件对口组装时，内径错边量不得大于0.5mm，尽量做到内壁齐平。,四、工艺实施,3）定位焊,定位焊采用外加不锈钢锲形块焊接的定位焊方式，分0、60、120、180、240、300共6个位置进行定位焊，定位焊锲形块两边与母材连接的焊缝长度应达到30mm以上。定位焊的设置详见图3。,定位焊时应注意：进行定位焊时，质检员（QC）人员应进行对口质量检查；确认坡口的清洁度达到质量要求，待焊表面检查已合格；焊接设备已全部就绪，处于

10、正常状态。此外，定位焊由担任该焊口焊接的焊工完成。,四、工艺实施,4）焊接工艺参数焊接工艺参数如下表所示：,四、工艺实施,5）变形控制措施,采取双人对称焊接，使焊缝收缩变形保持一致；控制焊层（道）的厚度、焊道长度和焊接层间温度；采用多层多道焊接和小的焊接线能量，短弧操作，按照主管道焊接工艺方案拟定的焊接工艺参数进行焊接，以减少焊接变形、控制铁素体含量、提高焊缝抗热裂纹能力。施焊时，焊接接头应相互错开，注意接头和收弧的质量，收弧时应将弧坑填满。在每层焊道焊接完毕后，应将焊缝表面清理干净并打磨平整，符合规定要求后方可继续施焊。,四、工艺实施,6）焊接操作顺序,A、打底焊至第4层氩弧焊，注意左右交替

11、变换焊接顺序：,四、工艺实施,6）焊接操作顺序,B、第58层焊接顺序：,四、工艺实施,6）焊接操作顺序,C、9层及以上填充盖面层焊接顺序：,四、工艺实施,7）焊接变形的监测,在对口点焊前，在两侧坡口外表面距坡口端面100mm处的0、90、180、270的位置，各做a、b两点永久标记，作为测量基准点，a、b间距即为测量长度；工艺评定试样焊接过程中，共分七个阶段对焊接变形进行监测，即：焊口对口定位焊后；根部打底完成后；第一层填充层焊接完成后；焊层厚度达到20mm后；焊层厚度达到35mm后；焊层厚度达到50mm后；焊接全部完成后。监测点设置如图4所示：,四、工艺实施,8）焊接过程的质量控制,坡口表面

12、应清洗干净，无水、油脂、氧化物和其他可能影响焊接质量的杂质；环境相对湿度应少于90%、打底焊时风速少于 2m/s、手弧焊时风速少于10m/s；焊接过程控制层间温度173；采用窄焊道焊接方法，并注意及时调整施焊顺序以控制焊接变形；禁止在管子表面起弧，TIG焊焊机应带高频引弧装置；严禁主管道工艺评定试件表面与铁素体材料等接触。,四、工艺实施,9）焊接过程检查,焊接区域湿度检查：湿度 90%；焊接参数检查：控制在焊接工艺卡规定的范围内；焊层（道）间温度检查：应在173以下；在焊接过程中应对根部和填充层中的每一条焊道进行检查，焊道表面必须是连续的，厚度要均匀，填充层的每条焊道与临近焊道表面应均匀过渡；

13、对每一条焊道应认真进行打磨，并避免在打磨中出现过热区；必须去除可能影响下一焊道施焊质量的任何缺陷；焊完每一层焊道应将焊道表面打磨直到全部表面露出光泽；清渣和打磨工具必须符合程序规定，工具端头不得附有铁素体含量的钢材；填充层焊条摆动范围应小于焊芯直径的三倍。,四、工艺实施,10）焊接参数的验证及记录,焊接参数：焊接电源极性、电流大小、电弧电压、焊接速度等必须与焊接工艺卡相一致；温度：层间温度等必须与焊接工艺卡相一致；温度测量采用热电偶接触式测量表或红外线测温仪；工艺评定过程应作好工艺参数记录。,四、工艺实施,11）焊缝最终表面加工,焊接完成以后，对焊缝表面进行最终加工，除掉粘附在接头表面上所有熔

14、化飞溅物、焊渣、氧化皮和油脂等可能妨碍检查和无损检验的物质，表面必须符合设备技术规范规定的无损检验要求。最终焊缝表面应磨平，背面焊缝余高3mm；凹坑：仰焊位置应0.5mm，其余位置不允许；不允许有焊瘤、未焊透、咬边、焊缝塌陷、缩孔、蜂窝状缺陷、局部隆起、夹杂物等缺陷。加工时所用的砂轮、刀具和其他工具等必须满足规定要求。,五、焊缝检验,1）外观检查,焊缝目视检查：焊缝表面目视检查（VT）应符合技术要求：尺寸检查：焊缝内表面粗糙度Ra 6.3m，外表面粗糙度Ra 12.5 m，壁厚减薄量应满足公差要求。,五、焊缝检验,2）无损检验,表面液体渗透（PT）检查：主管道工艺评定试件焊缝在焊接过程中应经六

15、次着色探伤检查（PT），并应符合技术要求；射线探伤（RT）检查：主管道工艺评定试件焊缝在焊接过程中需进行四次100%射线探伤检查（RT）；主管道工艺评定试件焊接过程中进行的无损检验如下表所示：,五、焊缝检验,3）机械性能试验,工艺评定试件焊接及无损检验完成后，按RCCM标准的要求进行机械性能及金相检验等理化试验。工艺评定理化检验试样采用线切割及机加工等方式进行加工、下料和制备。,五、焊缝检验,3）机械性能试验力学性能试验组别和取样方法,五、焊缝检验,3）机械性能试验各项试验试样的取样位置,五、焊缝检验,3）机械性能试验弯曲试验试样 取样及加工图,五、焊缝检验,3）机械性能试验弯曲试验试样 取样

16、及加工图,五、焊缝检验,3）机械性能试验冲击试验试样 取样及加工图,五、焊缝检验,3）机械性能试验冲击试验试样 取样及加工图,五、焊缝检验,3）机械性能试验铁素体含碳量测定试验取样,五、焊缝检验,4）各项理化试验合格标准和数量,五、焊缝检验,4）各项理化试验合格标准和数量,六、试验结果,1、外观检查结果,2、PT检验及结果,六、试验结果,3、焊至20%射线探伤检验结果,六、试验结果,4、焊至50%射线探伤检验结果,六、试验结果,5、焊至75%射线探伤检验结果,六、试验结果,6、焊至100%射线探伤检验结果,六、试验结果,7、宏观金相检验结果,六、试验结果,8、微观金相检验结果,六、试验结果,9

17、、晶间腐蚀试验结果,六、试验结果,10、横向接头（分层）拉伸试验结果,六、试验结果,11、常温熔敷金属纵向拉伸试验结果,六、试验结果,12、350高温熔敷金属纵向拉伸试验结果,六、试验结果,13、弯曲试验结果,六、试验结果,14、冲击试验结果,六、试验结果,15、熔敷金属化学成份分析,六、试验结果,结果评定,结果评定：按RCCM标准进行了以上各项检验、试验，结果均合格，证明所采用的焊接工艺评定工艺是合适的。核电主管道焊接工艺评定取得圆满成功。,七、结论,核电主管道的焊接工艺评定最好按1：1比例选用与核岛主管道的实际尺寸和材质相一致的材料，便于模拟实际施工情况，更好的检验焊接工艺的可行性，掌握变

18、形控制的第一手数据资料，更好的指导实际施工。主管道材质为不锈钢，具有焊接变形大、工艺控制严格的特点，因此，在实际施工中，对主管道的焊接变形控制是施工的难点。为有效控制焊接变形，必须采取对称、分段控制、小规范等工艺控制手段。主管道焊接质量控制要求严格，为控制焊接质量，焊接工艺评定时应按实际施工要求进行焊接过程的各种检验，包括PT及RT检验。主管道焊接时，必须严格遵守层间清理打磨工作要求，以确保焊接质量。,七、结论,主管道焊接工艺评定采用的工具，必须为不锈钢专用的工具，记号笔也应是不锈钢专用的记号笔；应进行焊接车间的评定，车间的清洁度必须达到级清洁度要求，必须避免与碳钢材料等的直接接触。选用蒂森牌

19、的专用焊接材料进行焊接，必须按要求进行采购、验收和存放及烘焙使用，可以满足核电主管道的焊接施工需要。焊工必须进行必要的培训，确保其技能和知识水平达到主管道施工的要求。主管道焊接完成后，应按要求把焊缝根部和表面打磨平整，达到要求的光洁度。破坏性试验的要求严格，应选用有资质和经验的试验单位，进行试样的切割和加工；试验的设备和仪器仪表应在检定合格期内。试样的加工位置及加工精度的控制要求严格，化学成份分析、铁素体含量测定、高温拉伸试验、晶相试验等试验是本工艺评定成功与否的关键。,演示结束，谢谢观看！,1、最孤独的时光，会塑造最坚强的自己。2、把脸一直向着阳光，这样就不会见到阴影。3、永远不要埋怨你已经

20、发生的事情，要么就改变它，要么就安静的接受它。4、不论你在什么时候开始，重要的是开始之后就不要停止。5、通往光明的道路是平坦的，为了成功，为了奋斗的渴望，我们不得不努力。6、付出了不一定有回报，但不付出永远没有回报。7、成功就是你被击落到失望的深渊之后反弹得有多高。8、为了照亮夜空，星星才站在天空的高处。9、我们的人生必须励志，不励志就仿佛没有灵魂。10、拼尽全力，逼自己优秀一把，青春已所剩不多。11、一个人如果不能从内心去原谅别人，那他就永远不会心安理得。12、每个人心里都有一段伤痕，时间才是最好的疗剂。13、如果我不坚强，那就等着别人来嘲笑。14、早晨给自己一个微笑，种下一天旳阳光。15、

21、没有爱不会死，不过有了爱会活过来。16、失败的定义：什么都要做，什么都在做，却从未做完过，也未做好过。17、当我微笑着说我很好的时候，你应该对我说，安好就好。18、人不仅要做好事，更要以准确的方式做好事。19、我们并不需要用太华丽的语言来包裹自己，因为我们要做最真实的自己。20、一个人除非自己有信心，否则无法带给别人信心。21、为别人鼓掌的人也是在给自己的生命加油。22、失去金钱的人损失甚少，失去健康的人损失极多，失去勇气的人损失一切。23、相信就是强大，怀疑只会抑制能力，而信仰就是力量。24、那些尝试去做某事却失败的人，比那些什么也不尝试做却成功的人不知要好上多少。25、自己打败自己是最可悲

22、的失败，自己战胜自己是最可贵的胜利。26、没有热忱，世间便无进步。27、失败并不意味你浪费了时间和生命，失败表明你有理由重新开始。28、青春如此华美，却在烟火在散场。29、生命的道路上永远没有捷径可言，只有脚踏实地走下去。30、只要还有明天，今天就永远是起跑线。31、认真可以把事情做对，而用心却可以做到完美。32、如果上帝没有帮助你那他一定相信你可以。33、只要有信心，人永远不会挫败。34、珍惜今天的美好就是为了让明天的回忆更美好。35、只要你在路上，就不要放弃前进的勇气，走走停停的生活会一直继续。36、大起大落谁都有拍拍灰尘继续走。37、孤独并不可怕，每个人都是孤独的，可怕的是害怕孤独。38

23、、宁可失败在你喜欢的事情上，也不要成功在你所憎恶的事情上。39、我很平凡，但骨子里的我却很勇敢。40、眼中闪烁的泪光，也将化作永不妥协的坚强。41、我不去想是否能够成功，既然选了远方，便只顾风雨兼程。42、宁可自己去原谅别人，莫等别人来原谅自己。43、踩着垃圾到达的高度和踩着金子到达的高度是一样的。44、每天告诉自己一次：我真的很不错。45、人生最大的挑战没过于战胜自己！46、愚痴的人，一直想要别人了解他。有智慧的人，却努力的了解自己。47、现实的压力压的我们喘不过气也压的我们走向成功。48、心若有阳光，你便会看见这个世界有那么多美好值得期待和向往。49、相信自己，你能作茧自缚，就能破茧成蝶。

24、50、不能强迫别人来爱自己，只能努力让自己成为值得爱的人。51、不要拿过去的记忆，来折磨现在的自己。52、汗水是成功的润滑剂。53、人必须有自信，这是成功的秘密。54、成功的秘密在于始终如一地忠于目标。55、只有一条路不能选择那就是放弃。56、最后的措手不及是因为当初游刃有余的自己57、现实很近又很冷，梦想很远却很温暖。58、没有人能替你承受痛苦，也没有人能抢走你的坚强。59、不要拿我跟任何人比，我不是谁的影子，更不是谁的替代品，我不知道年少轻狂，我只懂得胜者为。60、如果你看到面前的阴影，别怕，那是因为你的背后有阳光。61、宁可笑着流泪，绝不哭着后悔。62、觉得自己做得到和做不到，只在一念之

25、间。63、跌倒，撞墙，一败涂地，都不用害怕，年轻叫你勇敢。64、做最好的今天，回顾最好的昨天，迎接最美好的明天。65、每件事情都必须有一个期限，否则，大多数人都会有多少时间就花掉多少时间。66、当你被压力压得透不过气来的时候，记住，碳正是因为压力而变成闪耀的钻石。67、现实会告诉你，不努力就会被生活给踩死。无需找什么借口，一无所有，就是拼的理由。68、人生道路，绝大多数人，绝大多数时候，人都只能靠自己。69、不是某人使你烦恼，而是你拿某人的言行来烦恼自己。70、当一个人真正觉悟的一刻，他放弃追寻外在世界的财富，而开始追寻他內心世界的真正财富。71、失败并不意味你浪费了时间和生命，失败表明你有理

26、由重新开始。72、人生应该树立目标，否则你的精力会白白浪费。73、山涧的泉水经过一路曲折，才唱出一支美妙的歌。74、时间告诉我，无理取闹的年龄过了，该懂事了。75、命运是不存在的，它不过是失败者拿来逃避现实的借口。76、人总是在失去了才知道珍惜！77、要铭记在心：每天都是一年中最美好的日子。78、生活远没有咖啡那么苦涩，关键是喝它的人怎么品味！每个人都喜欢和向往随心所欲的生活，殊不知随心所欲根本不是生活。79、别拿自己的无知说成是别人的愚昧！80、天空的高度是鸟儿飞出来的，水无论有多深是鱼儿游出来的。81、思想如钻子，必须集中在一点钻下去才有力量。82、如果我坚持什么，就是用大炮也不能打倒我。

27、83、我们要以今天为坐标，畅想未来几年后的自己。84、日出时，努力使每一天都开心而有意义，不为别人，为自己。85、有梦就去追，没死就别停。86、今天不为学习买单，未来就为贫穷买单。87、因为一无所有这才是拼下去的理由。88、只要我还有梦，就会看到彩虹!89、你既认准这条路，又何必在意要走多久。90、尽管社会是这样的现实和残酷，但我们还是必须往下走。91、能把在面前行走的机会抓住的人，十有八九都会成功。92、你能够先知先觉地领导产业，后知后觉地苦苦追赶，或不知不觉地被淘汰。93、强烈的信仰会赢取坚强的人，然后又使他们更坚强。94、人生，不可能一帆风顺，有得就有失，有爱就有恨，有快乐就会有苦恼，有生就有死，生活就是这样。95、好习惯的养成，在于不受坏习惯的诱惑。96、凡过于把幸运之事归功于自我的聪明和智谋的人多半是结局很不幸的。97、如果我们一直告诫自己要开心过每一天，就是说我们并不开心。98、天气影响身体，身体决定思想，思想左右心情。99、不论你在什么时候结束，重要的是结束之后就不要悔恨。100、只要还有明天，今天就永远是起跑线。,