自動焊接技術論文大全11篇

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篇（1）

中圖分類號TG40 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2013）84-0067-01

0 引言

工程機械大型焊接件的焊接過程直接影響著焊接質量，也影響著焊接夾具裝夾系統的合理布局，還影響著大型焊接件的焊接變形預測及控制。因此對大型焊接件進行現場觀察，分析零件的結構特點、工藝，分析焊接車間的布局特點等，對工程機械大型焊接件的核心工藝進行初步規劃具有非常重要的意義。

1 工程機械的發展現狀

工程機械經歷了50年到60年的發展歷程，到20世紀90年代中末期機械焊接技術就已經達到了非常高的水平。經歷了十幾年的發展的機械焊接工業，在跨國公司品牌的不斷沖擊之下，創造出了一條寬闊自由的發展道路，并慢慢的在國內壯大起來，已經控制了國內85%以上的工程機械大型焊接市場份額。國內焊接市場的營業額在最近幾年吞并了我國整個工程機械行業總營業額的大半個江山，因此，機械焊接行業地位的重要性，以及大型焊接件的核心工藝推出的出色產品，在國際市場上開始萌芽，其發展勢頭并不亞于其他行業。

2 工程機械焊接構件特點及常規焊接工藝

2.1 工程機械焊接結構件的特點

工程機械結構件主要包含薄板件，板厚一般為2mm～4mm；中板件板厚約為6mm～20mm；厚板件板厚約為20mm及以上。大多數情況下主要利用板材進行拼接，采用箱形結構，附件（機座鑄鋼件）焊接在上面，其結構復雜，焊縫要求精度高。在工程機械大型焊接結構件中，角焊縫的情況比較多，通常只檢查焊縫的焊接形態和質量，但對于主要的受力結構件需要檢查表面裂紋和焊縫缺陷，采用磁粉探傷或者超聲波探傷。

2.2 常規焊接工藝

常規的焊接工藝主要包括以下兩個方面。1）焊件準備：即下料準備，采用剪板機和數控切割機進行切割。薄板件平常用等離子切割，中厚板采取火焰切割。校平的時候，薄板件通常采用壓力機校準；中厚板采用專用的板材矯平機校準，板材比較完整則可省去校準工序。折彎的時候采用專用折彎機，批量生產時通常采用數控折彎機，以獲得較高的工作效率；2）組對點焊：指點焊的過程中，確定各焊件位置的時候，利用人工畫劃的方法使各個焊件按其對應的位置關系組成一個整體，這種方式簡單可靠，缺點是劃線工作量繁瑣，生產效率不高，組對誤差偏高，產品生產差。工件數量較大時應采用機器人焊接，這種焊接方式操作簡單易行，組對精度高，產品優良，當前有許多廠家采用機器人焊接模式。

3工程機械大型焊接件的核心工藝發展趨勢

3.1 焊接變位機將普遍應用

隨著市場的擴大以及市場競爭日趨激烈，焊縫的質量被作為一個重要的評判標準。因此，為了在保證高標準的焊接質量的前提之下，又必須兼顧整體生產效率、操作安全程度和自動焊接等要求，一般情況，車間內焊接某部件時，要采用變位機來獲得更高的焊接質量，實現一次裝夾完成全部焊接。而像立焊、橫焊、仰焊等難以保證焊接質量的錯誤操作則應該摒棄。由此，變位機焊接在焊接行業內必定得到廣泛應用。

3.2 焊接機器人及自動焊接機的使用將逐步增加

采取機器人焊接的模式即代替焊工焊接，這樣不僅可以節省焊接工人的人數，降低工人勞動強度，而且還能保證焊縫質量的穩定可靠。機器人焊接，客觀的說焊接機器人即機械手，因其自身不能獨立工作，需配備一些設備，像變位機、專用夾具等，組成焊接機器人工作站。隨著我國經濟的不斷發展，焊接機器人代替操作人員是必然走向。

3.3 焊前工序設備水平將逐步提高

采取機器人自動焊接的企業一定都知道，不僅操作人員的技術水平對焊縫質量有影響，下料、成型對焊縫質量的影響也非常大。將焊前工序設備水平與實際操作要求相一致，是實現焊接過程的自動化進程的關鍵，進而降低機械加工強度；提高生產效率；同時，還可以使產品質量穩定可靠、提高同行業中產品的競爭力。廠家需要花費更多的資金，并且在產品改型的過程中還需要對其重新設計調整是影響拼點工裝的主要因素。目前，只有資金雄厚的廠家使用拼點工裝，但都獲得很大的收益。從已經使用機器人焊接的廠家我們可以看出，其使用的配套拼點工裝相對較多，焊接工序設備的質量大幅度提高。

4 結論

我國是一個正處于工業化進程中的制造業大國，意味著工業化達到一定水平后，工業裝備水平的高低將制約著工業經濟的增長的快慢。焊接技術的迅速發展，以及新的焊接設備、工藝方法不斷涌現，為我國工程機械大型焊接工藝發展做出應有的貢獻。與此同時，大型焊接件的工藝、設備布局及物流、焊接變形預測與控制，對提高企業核心競爭力、提高核心零部件的制造能力和技術水平具有十分重要的意義。

參考文獻

[1]王壽福.焊接技術在鐵路機車車輛工業中的應用[J].焊接技術，2004.

[2]王玉玲.機械可靠性維修性優化設計方法及其在工程機械中的應用[D].濟南：山東大學，2007.

篇（2）

中圖分類號：TU984文獻標識碼： A

一、前言

焊接自動化技術是提高壓力容器產量、提高質量、降低成本和勞動強度、保障生產安全的前提，焊接自動化程度已成為衡量壓力容器的工程施工質量重要標志之一，并且關系到整個工程的順利進行。

二、壓力容器焊接的概述

壓力容器歸于承壓類的特種設備，如果在施工階段中，專業技術和質量操控不過關，則會構成極大的安全隱患。在壓力容器的焊接階段中，焊接接頭的質量對全部容器的質量都會有重要的影響。從某種含義上講，一個壓力容器的質量怎么，取決于很多方面，例如焊接材料的挑選，焊接技能、焊接設備的好壞以及焊接檢驗是不是合格等。壓力容器的焊接技能，則是一個關鍵的階段，需求有不斷的完善和突破。影響壓力容器焊接質量的緣由有很多，在進行焊接之前，應當檢查一下焊接技術、工藝是不是合格，因為焊接技術、工藝的內容即是對焊接質量是否合格的可行性保障。一般說來壓力容器的焊接技術、工藝所履行的鑒定標準為NB/T47014-2011《承壓設備焊接工藝評定》。

三、壓力容器焊接自動化技術的應用現狀

1、接管與筒體的自動焊接技術及工藝

以往傳統的馬鞍形狀埋弧焊接設備運動軌道現已無法完全的達到現階段焊接設備的實踐需要，而且也不合適應用到厚度較大、存在窄空隙坡口的焊接工作中。在這種情況下，就可以運用近幾年開發的接管馬鞍形埋弧焊接設備，該設備本身有著高度的自動化，所運用的操控方法極為快捷、敏捷，有著極強的適應能力。自動化馬鞍形埋弧焊接設備其本身自動化的實現原理主要是使用接管所具有的內徑來表示，選用四連桿夾緊的方法，來到達自動定心的意圖；該設備的焊槍在運轉軌道主要是以焊接對象的筒體和接管直徑來作為主要的焊接參數，經過焊接參數，可以使得焊接的數學模型在這一時期徹底自動化的生成；使用人機交互的界面，可以直接對焊接的各項參數進行操控，達到多道接連進行焊接的意圖。而且其焊接的焊道可以在這一過程中自動排列；具有斷點回憶，自動復位功能，這一點對馬鞍形空間曲線焊縫的焊接非常重要；超薄大功率焊槍合適大厚度、窄空隙坡口，關于窄空隙坡口，選用一層兩道的方法進行自動埋弧焊。

2、現階段壓力容器焊接自動化技術

（一）、焊接方案

對不一樣原料和不一樣厚度的壓力容器進行焊接需求用到不一樣的焊接方案，常用的方案主要有氣體保護焊、埋弧焊、堆焊和窄間隙焊。氣體保護焊電弧在維護氣流的壓縮下熱量會集，焊接速度較快，熔池較小，熱影響區窄，焊件焊后變形小，操作方便，有利于焊接階段的機械化和自動化；埋弧焊有焊接質量穩定、焊接施工率高、無弧光及煙塵很少等長處，使其變成壓力容器、管段制作、箱型梁柱等重要鋼構造制作中的主要焊接方案；堆焊技能很大程度上的發揮了對焊層的作用，是一種優質、高效、低稀釋率的堆焊技能；窄間隙焊接技能已變成現代工業施工中厚板構造焊接的首選技能，其巨大的技能和經濟優勢表示了它是往后厚板焊接技能完善的主要方向之一。

（二）、焊接自動化智能操控技術

焊接智能化操控在世界范圍內不斷完善，變成了現代焊接自動化的主要象征之一。已出現的一些現代高精度的自動操控體系，如最優操控體系、自適應操控體系等，在工業施工中得到了相應程度的運用。其間焊縫盯梢是焊接自動化操控體系的一個重要組成部分，對完成壓力容器施工階段的焊接自動化含義深遠。

四、焊接自動化技術在壓力容器制造中的發展

1、硬件方面

（一）、自動焊接設備

在近10年中，國內所研制的多頭埋弧自動焊和多頭MAG自動專用焊機已在壓力容器的生產中得到了廣泛的應用，特別值得一提的是國產形式水冷壁專用自動化焊機，大大減少了工人的勞動強度，提高了焊接質量。現代焊接機器人尤其是弧焊機器人作為典型的程序控制柔性焊接系統，具有效率高、質量穩定等長處，在壓力容器焊接范疇得到高度重視。柔性焊接機器人由于其報價不斷降低將在中國推廣應用，變成焊接設備的微機自動化控制技能的一個發展方向。除此之外，一些工藝設備的改進，如液壓封頭筒體對裝設備、萬向焊接轉臺、小直徑筒體縱縫環縫自動焊裝置等，在很大程度上也提高了壓力容器焊接自動化程度。

（二）、自動化焊接技術方案

埋弧自動焊是當前壓力容器焊接的主要方法，運用于封頭拼板焊縫、筒節縱環焊縫等，使焊接階段的自動化和機械化變成實際。但當前國內埋弧自動焊的操控體系大多仍選用簡略的模擬電路，整體功能有待進一步完善。堆焊技術主要用于厚壁壓力容器的焊接，其帶極埋弧堆焊因為母材熔深淺且較均勻，對工件表面質量要求低，變成國內外壓力容器內壁堆焊的主要方案。近來研發出的高速帶極堆焊法，與帶極埋弧堆焊相比，堆焊層邊界晶粒細小，雜質含量低，是一種經濟性較好的堆焊方案。窄間隙焊接可以對厚壁壓力容器可進行全方位焊接，易于完成焊接階段的自動化。當前，該技術完成了焊前預置參數、自動穩定焊接電壓、電流和速度，而且具有高度和橫向自動盯梢體系，完成焊縫的自動化焊接。

2、軟件方面

（一）、焊接的智能化操控

這些年焊接智能化操控技術在壓力容器工作中得到了很大的完善。焊縫盯梢是焊接智能化操控體系的一個重要組成部分，對完成壓力容器施工階段的焊接自動化含義深遠。當前運用的焊縫盯梢體系主要包含觸摸式和非觸摸式兩種類型。觸摸靠形式盯梢體系經過橫向盯梢、縱向盯梢和微調體系堅持導電嘴和焊縫之間間隔不變，完成環縫焊接自動化，但有時會因坡口及焊縫的加工裝配不均勻而影響傳感器的丈量精度。非觸摸式盯梢體系與其它學科聯系嚴密，當前國內外學者對此進行了不一樣程度的研討。非觸摸式超聲波盯梢傳感用到埋弧焊機上進行對焊縫坡口檢查的焊縫盯梢，能達到壓力容器制作的需求，在低成本焊接自動化具有較好的運用空間。基于CCD視覺焊縫盯梢體系能夠用于埋弧焊、等離子弧焊等多種焊接方案和設備中，但鑒于焊接階段的運用環境惡劣，傳感器要得到弧光、高溫、煙塵等的攪擾，使傳感器的精度、抗攪擾功能和靈敏度得到不一樣程度影響。盡管迄今為止已研討出多種自動盯梢方案，但大多數還處于試驗期間。由于計算機信息技能的完善和新式傳感方法的研討，焊縫盯梢技能將會在壓力容器職業得到廣泛運用，進一步完善壓力容器焊接階段的自動化和智能化程度。

（二）、人工智能技能及專家體系

人工智能技能在焊接階段中具有代表性的是模糊操控體系、神經網絡操控體系和焊接專家體系。I11-SooKim等將人工神經網絡引進GMA焊接方案來猜測焊接區寬度，拓寬了GMA焊接的運用范疇。當前，美國、日本等國家相繼在技能擬定、缺點剖析、資料挑選和設備挑選等方面完善了一系列研討開發。美國AdaptiveTechnologies公司開發的Camtech100和Adaptitech1000可完成零件定位、焊接操作和質量檢查等功能，體系能依據來自傳感器的光、溫度、電弧等信息，自動調整焊接途徑、線能量、送絲速度和搖擺參數等，并可優化多道焊參數。日本NKK公司開發的“焊接參數操控專家體系”可給出最優焊接參數，以確保恒定的熔深及焊接高度。中國在這范疇也相繼開發了不一樣類型的運用軟件，其間清華大學開發的“通用型弧焊技能專家體系QHWES”因其較強的適應性和再開發才能而獨具特色。

五、結束語

從實踐出發對當前焊接自動化技術中所遇到的問題以及措施等相關知識，進行了粗略的分析和研究。綜上分析，焊接自動化技術在壓力容器制造中的應用是運用科學的方法，促進技術工作的完善。

參考文獻

[1]韓淑梅，姜玉秀.淺析當前焊接技術的發展[J].知識經濟，2011

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中圖分類號：TV523 文獻標識碼：A文章編號：

一．前言

C02焊具有很多的優點，他的焊接熔深大、熱效率比較的高、并且對于焊接的變形較小，成本較低，在技術的操作上也比較的簡單，比較容易的形成優質的焊接接頭。這些優點就使得其在現代工業化的國家焊接工藝方面具有十分重要的作用，同時，這也決定著其具有很好的應用范圍。在我們的國家，C02氣體保護焊在油氣管道的建設中的應用還不是十分廣泛，因此，為了使其能夠在我國油氣管道建設中發揮更大的作用，同時降低生產成本，筆者就結合自己的實際工作經驗，對于C02自動焊打底焊接的質量控制措施進行分析。

二．C02自動焊打底焊接質量控制分析

1．根焊

在進行油氣的長輸管道的建設中，根焊的質量，也就是指打底焊接的質量以及其焊接的速度將會嚴重影響整個機組的焊接質量和速度，在進行油氣長輸管道的焊工培訓中就有很多的打底焊接的方法。但是本文筆者僅就低氫焊條向上焊進行介紹。為了能夠使焊接的速度和質量得到提高，我們通常會采用短孤焊或者是小間隙的方法進行。在進行焊接的時候，焊條的傾角會隨著管子位置的變化而發生變化，當焊條和管線環焊縫的夾角在10到15度時，此時就可以得到比較滿意的焊接接頭。

在進行打底焊時，通常會出現未融合的現象，這是因為在進行組對試件時出現了錯邊或者是在焊接的過程中焊口和焊條的方向沒有垂直，以及電流調節不好而造成的。對此缺陷的解決措施主要有：

（一）在組對試件時要根據管徑的偏差進行選配。這樣就可以減少組對試件時的錯變量。

（二）在進行焊接時，必須要保證焊口和焊條的方向垂直，對于焊接電流的調節必須合理，通常在60～90 A(焊條直徑φ 3．2 mm)為宜，間隙3毫米。在進行焊接時，要保證擺動的較少，這樣就可以使打底焊單面焊雙面成形比較好，這樣就不會產生店面未融合的現象。同時，在講焊條的焊頭處打磨以后才可以繼續進行焊接，在錢一根焊條結束點的下方大約10到20毫米的位置引弧，在此稍作停留，這樣可以使焊接接頭比較圓滑，同時還可以避免在焊接過程中由于溫度過高而發生燒穿或者是燒塌的事故。

2．焊道清理

對于打底焊的焊道進行清理是一項十分重要的工作，也是一項重要的工序。很多人會認為這沒有直接涉及到打底焊接，因此不是很重要，但是該項工序決定著自動焊打底焊接的質量。焊道清理不僅影響著整個焊接的質量，同時如果做得不好，還會出現燒穿、燒塌或者產生夾渣等情況。對于自動焊接來說，并不是說清理的越徹底就越好，如果清理的過于徹底，必然減少打底焊縫的厚度，使燒穿的可能性變大。因此，在焊道清理時，正確的做法是要對焊道的兩邊的夾角處進行重點的清理，對于焊道中間的光滑地方可以不進行打磨。同時，為了使清理的質量得到提高，對于清理人員應該進行有針對性的培訓，使其掌握熟練的清理手法，確保清理的質量，保證自動焊打底焊接的質量。

3．熱焊

這一般是使用藥芯自保護的焊接工藝進行，這主要是為了對焊道進行一次熱處理以后，從而可以降低氫的含量，減少焊道中的氣孔，從而減少裂紋的出現，同時這樣做還可以提高焊道的強度。在進行熱焊時，對于仰焊位置是焊道焊口中操作最為困難的地方，同時這也是最容易出現燒穿或者是燒塌的地方。對于這些缺陷，我們應該保證焊道的清理不應該太薄，同時對于焊接的速度要提高，對于電壓的調節一定要適宜，這樣方可以克服該種缺陷。對于仰焊位置，可以進行點焊，如此就可以降低熔池中的溫度，避免出現燒穿的現象。在進行熱焊時，首先應該檢查清根的質量，特別是要注意檢查焊道的兩邊夾角處是否符合要求，熱焊中夾渣通常是這方面引起的。因此，在進行焊接時，既要注意檢查，同時還要在坡口處有短暫的停留，對于電壓也應該進行一些增加。

4．填充焊

該種方法主要是為了能夠給坡口中填滿金屬，同時根據壁的厚度進行填充。在進行填充時，應該注意不要產生氣孔。氣孔產生的主要是由于送絲速度以及電壓的調節沒有匹配造成的。如果電壓太大，就會使焊絲融化，就導致送絲速度比融化的速度慢，從而就會使空氣進入熔池，從而產生氣孔。同時，在進行焊接的時候，一定要保證熔池的暢通，不能使熔池和熔渣離得太遠，這樣也會產生氣孔。在焊接的時候，應該將電壓的調節痛送絲速度的參數保持匹配。在填充最后一層時，焊縫的表面應低于母材0．5 mm 為宜，根據坡口的大小適當擺動，使坡口兩側熔合良好均勻。

5．蓋面焊

一個美觀的焊道外觀會給人以良好的視覺感，也是評價整個焊口質量的一個重要指標。蓋面焊必須控制焊道的外觀成形即焊道的高度和寬度。如何控制好這兩個參數，首先，在焊接蓋面焊縫之前應對填充焊的質量進行檢查，由于半自動的焊肉比較厚，填充焊0 點和6 點的位置時以低于母材2 mm 左右為宜，并且最好留下原始坡口邊沿為好。這樣才能使蓋面時0 點和6 點位置的余高不會超標，才能掐住線，從而保證焊道的寬窄一致，得到符合技術標準的、完美的焊縫。

三．結束語

Co2自動焊打底焊接的質量對于整個油氣長輸管道具有十分重要的作用，在進行打底焊接時，應該對每一個焊接工藝進行控制和分析，避免出現不必要的缺陷和質量問題，影響整個焊接的質量，進而對油氣長輸管道的建設不利。

參考文獻：

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[2]岳志宏; 楊濤; 高貴勝; 楊擁軍 Q345厚壁小口徑管道現場焊接試驗研究金屬加工(熱加工)2012-11-20期刊

[3]常興 ; 宗照峰 ; 林偉杰 ; 吳勇 ; 王文焱 我國長輸管道下向焊技術的現狀及發展趨勢焊接2001-11-25期刊

篇（4）

～年的春天如期而至，高彥望著正在吐綠的枝頭，33年的工作經歷又一次清晰的呈現出來。從一個對電焊一無所知的少年，一步步成長為焊工技師和集團公司的技術能手，他的每一步足跡都留下了辛勤耕耘的汗水。回首往事，高彥心緒平靜。

鍥而不舍，苦練焊工本領

1970年6月份，16歲的高彥參加工作，分配到大慶煉油廠一營，從此，與電焊結下了一段深深的情緣。1973年，他所在的單位承接了動力站3臺鍋爐的安裝任務，其中的水冷壁管焊接都是成排、間距極小的固定口，必須達到單面焊、雙面成型質量標準，而且焊口還要進行拍片檢測和100%的通球檢驗。當時工人的文化素質普遍不高，技術要求遠不及現在嚴格，大部分焊口也不拍片檢驗，人們僅以焊口是否滲漏、成型是否美觀來衡量焊工水平的高低，因此，這樣的焊接要求，無疑是向每一名焊工提出了挑戰。為了能夠盡快提高焊接水平通過考試，～地完成焊接任務，高彥和幾名青工利用一臺閑置的坡口機，上午加工管件坡口，下午將管件抬到工地，在生產任務緊張，又缺少電焊機情況下，他們就見縫插針，在師傅們休息時間進行練兵。練到一定程度后，他就用氣焊割開焊道，不斷對鈍邊的厚雹間隙的大小進行調整，終于摸索出了最佳焊接參數，順利地通過了考試，使他有機會第一次接觸到了射線口。實際操作中，他的焊口全部通過通球檢驗，射線抽查檢測，一次合格率達到了100%。這次施工，使高彥真正認識到了焊接在工業化生產中的重大作用和它的獨特性，也令他對電焊產生了濃厚的興趣。

1975年，高彥參加了化肥廠尿素裝置的建設。這套裝置的設備為荷蘭進口，所有焊工必須通過英國焊接專家的考試，才能上崗操作。由于是第一次與外國專家合作，工程指揮部非常重視，組織了大規模的練兵活動。經過了一段時間的練習，雖然所有焊口的內外成型都十分美觀，但是經超聲波檢測，焊逢局部經常出現氣孔。領導們看到這種情況經常搖頭，眼神中逐漸留露出無奈和不信任。這種眼神深深地刺痛了高彥，他想：不管你是中國人，還是外國人，只要你是用手工焊的，你能焊好，我就不信我焊不好。

這時，承擔化肥廠合成氨裝置建設的四化建焊工已經來到現場，正在接受外國專家的考試。得知這一消息后，高彥馬上帶上一塊護目鏡，趕到了考試現常經過過細心的觀察，發現人家的焊法與自己的有著較大的不同，回來后就模仿練習，收到了非常好的效果。從那以后，高彥經常往返臥龍兩地，學習高手的焊接方法。刻苦扎實的練兵，使他掌握了許多焊接要領，技術上有了長足的進步。作為首批迎考焊工，他順利地通過了外國焊接專家的考試。初嘗成功，高彥深深地體會到：要想成為一名優秀的電焊工，就要打破常規，要不斷地學習、消化和吸收先進的經驗，敢于在失敗中總結教訓，要有鍥而不舍的精神，才能不斷的提高技術水平。現場施工中，由于他在工作上嚴細認真，經外國專家抽檢的238道焊口，探傷一次合格率達到100%，并被破例允許，成為工地上未經試件考試，就可參加不銹鋼管線焊接的第一人。在這里，高彥認識了英國的焊接專家賴德。這位技藝高超，對工作高度負責的英國人，對他影響非常大。當時，許多人都知道賴德有一個隨身攜帶小筆記本，上面記錄了每個焊工的名字。他在高彥名字的后面，鄭重地畫上了五個“五角星”。他解釋說，五星相當于五星上將，在美國只有最好的焊工才能獲此殊榮。

榮譽只代表一個人過去的成績，焊接專家的評價沒有成為高彥炫耀的資本，而是轉化成了不斷努力、繼續登攀動力。從那以后，他每焊一道焊口都要比別人多付出2—3倍的汗水，所有經過抽檢的焊口，合格率全部達到了100%。同時，高彥還在工余時間，自學了《焊工工藝學》、《鋼制壓力容器焊接工藝》、《日本焊工培訓教材》等理論書籍，先后四次考取了大慶市壓力容器、壓力管道焊工指導教師證書。

滿腔熱情，帶出過硬群體

1990年末，高彥調入了鉚焊車間，主要的工作任務是負責焊工培訓，提高車間整體的焊接水平，并配合廠里爭取國家三類壓力容器制造許可證。當時的鉚焊車間，27名焊工中僅有17人持有壓力容器焊接操作證，操作項目75項，一些特殊材質和先進的焊接技方法操作證上也是空白，尤其是氬弧焊封底和不銹鋼焊接也只有幾個人可以操作，但也不夠熟練；多數焊工對自己的焊口質量沒有把握，返修率較高。面對現狀，高彥想：作為一名焊工指導教師，是企業培養了我，我所掌握的技術，不僅屬于我個人，更屬于企業，我要回報企業的就是釋放全部的能量，帶出一批更加出色的焊工，讓更多的人成為技術上的尖子、行業上的狀元。

他在生產相對空閑的時間舉辦了焊工技術～，毫不保留地把自己掌握的技術和經驗傳授給了每個人。兩個多月的練兵過后，所有焊工的試件經過射線檢測，95%達到了2級口以上；全年拍片1萬余張，合格率由1990年以前不足90%，提高到了96.5%；半年當中，有三批焊工取得了96項操作項目，車間可操作項目增加到了171項；持證焊工增加到了24人。1992年，原機修廠成功地獲得三類壓力容器制造許可證，高彥受到了領導的嘉獎。1991年—XX年的12年中，鉚焊車間合計拍片133740張，合格率達到97%，節省拍片費用近百萬元。數百名焊工經過鍛煉，逐步成長為企業發展中的骨干力量。有12人、14次獲得總廠技術運動會電焊的前三名；他的徒弟中，1人獲得大慶技術比賽電焊第一名、省第四屆技術運動會電焊第五名，并榮獲省機械行業技術能手稱號，晉升為焊工技師；1人被集團公司送到西安交大焊接系學習深造。

成功來自于辛勤汗水的澆灌。鉚焊車間的焊接水平實現了一個嶄新的跨越，在高彥的組織下，他們不僅成功地完成了乙烯裂解爐16臺第一急冷鍋爐制造、化肥廠121c換熱器修復等多項重要的焊接任務，創造了經濟效益，更為企業贏得了信譽，樹立了良好的整體形象

。

1994年，原機修廠獲得了吉林熱電廠兩臺熱網加熱器的修復信息。經過激烈的競爭，鉚焊車間承接到一臺的修復任務，另一臺被業主委給了撫順的一家企業。這次修復的難度主要是異種鋼焊接，所有管口都需用全自動鎢極氬弧焊完成。但他們只有一臺自動焊接和兩臺手工焊機，難以如期完成任務。高彥認真研究全自動焊機的工作原理，把自動焊機上的參數全部設置到手工焊機上，利用手工氬弧焊機模仿自動焊一脈一送絲工作過程，反復試驗，效果極佳，焊接質量不僅全部合格，而且焊道成型和與自動焊接同樣美觀。這樣3臺焊機同時施焊，大大提高了焊接速度。看到這樣的質量，業主立即將已經委出的另一臺換熱器運了回來，交給他們來修復。當全部焊接告捷后，吉林熱電廠為他們擺宴慶功，該廠的總工程師直率地說，以前都是施工單位請我們喝酒，今天是我們請施工單位，這在我們廠還是第一次，大慶人的質量我們無可挑剔。

永不滿足，創新焊接技術

作為一名焊工技師，創新和推廣新的焊接方法，提高產品質量和工作效率，降低勞動強度，減輕手工焊有毒煙塵對焊工的傷害，成了高彥長期為之奮斗目標。

1996年，車間承接了17臺不銹鋼料倉的制造任務，這批料倉直徑為2—4.5米，壁厚6－8毫米，手工施焊焊需要三遍，焊工要在有限的作業空間內進行長時間清根打磨。高彥經過認真細心的試驗，摸索出了一套最佳焊接參數，不但可以用熔化極焊接，而且對現有的埋弧焊設備稍加改造，完全采用全自動熔化極氣體保護焊接，在背面加一襯墊，只需焊接一遍，就能做到單面焊接雙面成型的效果，而且成型美觀。焊口經過檢測，各種機械性能全部合格，100％達到了二級口以上。同時更主要是焊工可以不進入容器內焊接，大大減輕了勞動強度和對人體的傷害，提高焊接效率8倍多。這種方法的成功應用，不但填補了機修廠的焊接史一項空白，而且在國內也是首次應用。之后他又將其撰寫成論文，發表在《焊接》雜志上。

篇（5）

Abstract: introduce the Westinghouse AP1000 nuclear power plants in China with the advanced technology of the modular design and construction idea, nuclear power station is modular build will design phase of each "module" determined by nuclear power site outside workshop prefabrication and assembly at the scene with a complete set of corresponding function into the entity, and module of the precast and assembly quality is to build nuclear power quality control of key stage, will be related to nuclear power plant operation after completion of nuclear security. In this paper, according to the Westinghouse AP1000 nuclear power plant construction practice of modular build quality control of key and difficulty of the analysis and puts forward some measures.

Keywords: modular build; The Westinghouse AP1000 module; Quality control

中圖分類號：O213.1文獻標識碼：A 文章編號：

引言

我國引進的AP1000核電站技術已在三門和海陽兩個項目中開工建設，AP1000采用了三維設計技術工具，模塊化的設計和建造理念，這在我國核電設計和建造中首次大規模應用模塊化。模塊化建造是將設計意圖轉化為具體的功能實體的重要活動。雖然采用模塊化減少了在現場的施工量，可以縮短核電建設工期，但在大規模采用模塊化時，也改變了施工的難度，對質量控制流程和關鍵環節質量控制提出了新要求。如何保證模塊預制、現場組裝和吊裝質量是參建各方均高度重視的重點。本文就AP1000模塊化建造中的質量控制結合在建項目進行分析和探討。

1．模塊化建造理念

“模塊”，在這指將某些材料或部件預制組合在一起，構成一個具有分隔空間或特定功能的核電組合件。

模塊化建造，就是通過工廠化預制好便于運輸的作為一個整體單元的模塊或子模塊，然后在現場通過對模塊的吊裝或子模塊的組裝和吊裝就位就可以為安裝和土建作業同時提供作業空間的工程建造方式。

2．AP1000模塊

2.1 AP1000模塊的分類

根據在建AP1000核電站模塊的劃分為兩類：結構模塊和設備模塊。每臺機組按現場吊裝最終模塊計結構模塊108塊，設備模塊70塊。這些最終的大型或超大型模塊又由幾個或十幾個、甚至幾十個子模塊組裝而成。另外鋼安全殼通常作為一個特殊結構模塊進行建造。

結構模塊一般由各種鋼板和型鋼焊接接連及內部混凝土構成，尺寸和體積大小不一，吊裝就位即形成核電廠廠房建筑結構的一部分。主要是用來對空間結構進行分割，形成相對獨立的空間，改變傳統的先土建作業后設備安裝作業的順序，便于在組裝好的模塊空間上同時進行設備安裝和混凝土澆灌等作業，以縮短工期。

設備模塊由設備、管道、泵、閥門、儀表、支架以及固定用的型鋼等組成。通常根據各區域內設備及其連接件的布置情況作為一個單元易于預裝配合理劃分模塊大小，這類模塊是固定在永久支撐鋼結構上以構成一個模塊整體進行安裝，就位后即作為工藝系統的一部分。

2.2 AP1000模塊的特點

（1）大量采用模塊貫穿建造始終，使現場外模塊預制與核電站現場組裝、吊裝作業成為兩條并行的施工主線。

（2）采用模塊的作業范圍淡化了傳統劃分上的土建和安裝的界限，使同一模塊里同時具有傳統劃分上的土建和安裝物項，使土建和安裝變為完全的交叉施工工序，接口增多。

（3）結構模塊的結構復雜、尺寸大、重量重，如CA20模塊重達730噸，外形尺寸約20.5m長，14.2m寬，20.7m高，由18個房間構成。

（4）模塊和設備的安裝需使用大型吊裝設備，現場吊裝作業受風力等自然環境因素影響較大。

（5）幾乎所有模塊的吊裝施工都采用開頂法。

（6）模塊采用鋼板、型鋼組成和做支撐，焊接工作量增大。

3．AP1000模塊化建造的質量控制

3.1模塊化建造質量控制重點的變化

大量采用模塊化預制和組裝建造，其質量控制的關鍵點和難點與傳統的建造方式發生了變化，其中模塊預制精度和現場組裝精度是質量控制的關鍵，不僅影響到結構模塊最終的吊裝接口質量，也影響到結構模塊與設備模塊安裝的接口質量，而模塊最終的安裝質量會直接影響到今后的核安全。熟悉和掌握質量監控的范圍和重點，有利于做好過程控制，使質量處于可控受控狀態。在模塊化建造中，整個施工過程涉及測量、組對、焊接、吊裝、運輸等多個環節，質量控制重點的變化主要有：

（1）對大型結構模塊的預制、組裝、安裝和吊裝等工序接口的質量控制。

（2）模塊預制產生的偏差累積引起的現場組裝二次加工修改質量控制。

（3）模塊組裝焊接質量控制，因組裝連接均采用焊接，焊接工作量大，并且立焊、仰焊類型多，高空焊作業多，操作難度增加。

（4）模塊組裝過程中，因子模塊體積大、形狀不規則對稱、重心不易確定而在頻繁吊運、翻轉中引起模塊變形的控制。

（5）模塊組裝完進行混凝土灌漿后產生的再次變形控制。

（6）設備模塊與結構模塊連接精準度的質量控制。

3.2在建項目模塊化建造反饋的主要質量問題

模塊最終組裝和安裝質量受多方面因素的影響，從在建項目反饋情況看，在模塊預制和組裝中易出現的問題主要有：

（1）結構子模塊制作中產生的尺寸確定參考點（DP點）尺寸偏差、鋼板平面度超差、組對邊波浪變形或弧形、模塊整體尺寸偏差較大或扭曲變形等。

（2）模塊組裝過程中的間隙誤差導致模塊整體超差。

（3）結構子模塊或組件翻轉、吊裝過程產生的變形或結構損壞，導致一些重要的主設備模塊安裝支撐不能在理論的坐標就位。

（4）模塊組裝焊接使模塊產生應力、收縮等變形。

（5）焊縫成型較差，缺陷超標。

經過總結分析，產生以上問題的主要原因有模塊設計文件不夠完善、施工技術準備不充分、信息溝通不夠、人員能力不足、工裝設計缺陷等等，因此，通過對在建AP1000項目總結得知，模塊預制、組裝過程的質量控制重點主要是：模塊尺寸及平面度控制、模塊和組件的吊裝和安裝變形控制、焊接質量控制、結構模塊與設備模塊的接口點（坐標）控制等。

3.3模塊化建造的質量控制措施

工廠化預制的模塊質量是現場組裝質量的前提，模塊預制產生的偏差往往只能在現場組裝過程進行調整，所以說模塊預制的質量風險會延伸到現場組裝和最終模塊吊裝就位中，因此，模塊化建造的質量控制應從模塊車間預制到現場組裝和安裝的全過程控制。模塊的預制和組裝中均應做好以下質量管理措施，同時根據預制和組裝的不同重點實施有針對性的質量檢查和試驗控制措施。

（1）完善質量管理體系，建立分級質量控制體系，嚴格執行質量檢驗試驗控制計劃（ITP）制度，做到有章可循。

（2）做好事前分析，充分熟悉和掌握模塊建造的工序流程，按結構質量、焊接質量、油漆防腐質量三方面編制較詳實的檢查試驗計劃，確定關鍵環節的質量控制要求，設置控制點進行驗證控制。

（3）加強對設計圖紙的會審，將有接口的相鄰模塊的圖紙結合一起會審，了解設計意圖，減少建造中才發現不符合而出現質量問題。

（4）培訓提高焊接人員和吊裝人員的技能，熟悉程序，保證操作質量。

（5）嚴把材料驗收關，控制焊接等材料的質量，優化焊接工藝。

（6）對結構模塊的吊運、翻轉變形應重點控制，可以通過計算機模擬計算出合理的吊點，減少因大型結構模塊外型尺寸大，重量大，不勻稱分布而產生的吊裝變形。

（7）嚴格按核電建造的要求對工序質量進行檢查和試驗，并建立記錄或報告。

（8）充分發揮經驗反饋的作用，推廣模塊化建造中質量管理的有效方法。

3.3.1模塊預制的質量控制措施

從在建AP1000得知子模塊矯正工作和模塊到現場后的質量缺陷處理占用了很大一部分工作量，保證模塊預制質量的除做好上述質量管理措施，還應有針對性重視以下幾方面。

（1）充分發揮信息化管理的作用，保證設計、采購、預制之間的信息對稱和一致性，以及分散在各個工廠車間預制的子模塊之間的信息及時性和一致性，這是確保模塊預制質量的管理基礎條件。

（2）加強技術復核，重點在DP點（尺寸確定參考點）、軸線、設備貫穿件和管道位置等等。因DP點間距控制要求直接影響到結構模塊組裝質量。

（3）模塊車間預制的焊接有較好的作業環境，應盡可能采用成熟可行的自動焊接技術以減少焊接變形量，保證焊接質量。

（4）模塊出廠前嚴格按標準化管理程序和設計圖紙對模塊進行檢驗，確保預制精度滿足現場組裝要求。

3.3.2模塊組裝的質量控制措施

模塊的現場組裝和安裝質量相比車間預制受到的影響因素更多，各個項目所處的地理位置不同影響因素也不完全相同，因此對模塊的組裝質量控制措施可以從以下幾方面著手。

（1）加強模塊或子模塊、組件進入組裝現場的聯合驗收，盡量避免潛在質量缺陷，使質量缺陷在組裝前得到處理。

（2）充分做好組裝技術準備，如焊接工藝評定，焊工考試，作業規程的編審和培訓等。

（3）組裝和安裝前加強對設備和工機具的檢查，保證設備的完好性并計量合格。

（4）對每一模塊或子模塊的外形配合尺寸精確測量，分析組對間隙，減少和消除誤差的積累。

（5）在組件上設置合理的支撐補強、翻身吊耳和吊裝吊耳，減小吊裝變形。

（6）改進現場焊接工藝，合理應用反變形控制、剛性加固控制以及焊接相關參數控制等。

（7）通過模擬分析改進工裝，提高工裝合理性，如采用剛性加固工裝的變形等。

3.4 “開頂法”施工的質量控制

“開頂法”施工的質量控制重點是對成品保護，特別是反應堆廠房內設備的保護。在授權開工日后35個月內（ATP+35）反應堆廠房內土建施工活動頻繁，施工任務量大，反應堆廠房頂部不能采取遮蓋措施，因此無論土建、安裝活動在編制施工方案時就應制訂深度交叉施工情況下對物項的特殊保護措施。各級質量控制和監督人員應在每次作業前、后都檢查和定期巡查。

4.結語

第三代核電AP1000技術的先進性主要是非能動設計，模塊化設計和建造是其另一先進性的體現，雖然有兩個項目已經開工建設，但對模塊化建造的質量控制還需要開展更多的分析和研究，以在保證質量的前提下真正發揮出模塊化建造的先進特點和優勢，縮短建造工期，實現更佳的效益。

參考文獻：

[1]魏俊明，劉瓊，孫坤.第三代壓水堆核電機組AP1000的模塊化施工分析[J].電力建設，2008，29（4）：63-66.

[2]年發揚.AP1000核電站模塊化建造淺析[A].2009年中國電機工程學會年會論文集.

篇（6）

1、概述：

三峽二期工程左岸廠房壩段A標段共有10個機組進水口，每個進水口分別設置有1條引水壓力鋼管，機組采用單機單管供水方式。引水鋼管設計直徑12.4m，最大設計內水壓力1.4MPa，是目前世界上管徑最大的引水壓力鋼管，結構形式為鋼襯鋼筋砼聯合受力，布置上順水流分為壩內段、壩后背管段及下水平段，樁號自20+024.172至20+118.00，中心軸線安裝高程EL113.584～EL57.000m，壩內段（上斜直段）材質為16MnR，板厚26mm，壩后背管由上彎段、斜直段、下彎段組成，上彎段、斜直段材質為16MnR，板厚28～34mm，下彎、下水平段材質為60kgf/mm2級高強度調質鋼，板厚34～60mm。1＃～6＃壩段壓力鋼管在下水平段設置彈性墊層管，其單條鋼管的軸線長120.122m，工程量1446t；7＃～10＃壩段壓力鋼管在下水平段設置套筒式伸縮節，其單條鋼管的軸線長112.852m，工程量1278t；1#～10#壩段工程量總計13788t。

2、引水管道與相關建筑物的關系：

2.1與大壩砼施工的關系：

因各壩段基巖高程不等，左廠1#~6#壩段部分背管予留槽采用開挖形式，左廠7#~10#壩段背管予留槽采用砼澆筑而成。壩內埋管段隨大壩砼上升同步形成，當相應的壩塊澆筑至鋼管安裝高程并有7天以上齡期，兩側非鋼管壩段上升至高程110m以上，方可進行該部分鋼管安裝。

2.2與付廠房的關系：

引水管道的下彎段和下水平段布置于付廠房下部，當鋼管壩段管邊予留槽形成，兩側非鋼管壩段達到高程82m以后，進行下部水平段鋼管的安裝，并從下彎段逐節向上安裝。

2.3與壩體縱縫灌漿的關系：

由于壩體縱向分縫，管道予留槽跨越1~2道縱縫，鋼管的安裝待相應的縱縫灌漿完成至鋼管安裝高程以上，再進行鋼管的安裝。

2.4與予留槽的關系：

在安裝之前，土建施工準備工作必須全部完成，在鋼管安裝結束后，進行管道的砼回填澆筑。

3、壓力鋼管的制作：

3.1鋼管制作材料

3.1.1母材

用于鋼管制造的所有鋼材應符合設計技術要求和施工圖的規定，鋼管母材16MnR和60kgf/mm2高強鋼出廠前在鋼廠內按《壓力容器用鋼板超聲波探傷》（ZBJ74003-88）100%探傷，每批鋼板應有出廠合格證，母材的化學成份及性能應滿足以下要求：

（1）16MnR鋼板化學成份（%）

C

Si

Mn

P

S

Ni

Cr

Mo

≤0.02

0.20～0.60

1.20～1.60

≤0.035

≤0.035

（2）16MnR鋼板機械性能

試樣

規格

取樣

位置

σs

(kg/mm2)

σb

(kg/mm2)

δs(%)

冷彎性能d=3a 180°

低溫沖擊韌性

VE—20℃J

按國標

橫向

31

50～65

≥19

完好

≥27

（3）60kgf/mm2高強鋼化學成份（%）

C

Si

Mn

P

S

Ni

Cr

Mo

≤0.09

0.15～0.30

1.0～1.6

≤0.030

≤0.030

≤0.60

≤0.30

≤0.30

（5）碳當量：

16MnR低于0.4%；60kgf/mm2高強鋼低于0.42%。

（6）焊縫及熱影響區硬度值：

16MnR低于300HV；60kgf/mm2高強鋼低于350HV。

所有用于制造鋼管的母材，到貨后按《ZBJ74003-88》規定的Ⅲ級質量檢驗標準對鋼板進行超聲抽檢，抽檢數量為10%。

16MnR鋼板為國產板。60kgf/mm2級高強度調質鋼由日本進口，其中，1～6＃機采用日本NKK公司生產的610U2鋼板；7～10＃機采用日本住友金屬生產的610F鋼板。

3.1.2焊接材料

16MnR鋼板：手工焊采用大西洋產CHE507電焊條；埋弧自動焊采用H10MnSi焊絲；實芯焊絲脈沖電源全自動富氬保護焊采用CHW-50C6SM焊絲。

60kgf/mm2級高強鋼：手工焊采用大西洋產CHE62CFLH電焊條；實芯焊絲脈沖電源全自動富氬保護焊采用ZO-60焊絲。

以上所采用的焊接材料均經過焊接工藝評定確定。

3.2鋼管的制作工藝

3.2.1鋼管排料、劃線

根據設計圖紙要求，先對鋼板進行排料，繪制排料圖，然后按排料圖進行鋼板劃線，劃線極限偏差應滿足表⑴的要求：

排料時縱縫的布置與鋼管橫斷面水平軸和垂直軸的夾角應大于10°，相應弧長應大于1100mm。

鋼板劃線后應分別標出鋼管分段、分節、分塊的編號、水流方向、水平和垂直中心線、灌漿孔位置、坡口角度以及切割線等符號。16MnR鋼可用鋼印、油漆和沖眼標記。高強鋼嚴禁用鋸或鑿子、鋼印作標記，不得在卷板外側表面打沖眼；在卷板內側表面用于校核劃線準確性和卷板后的外側表面允許有輕微的沖眼標記。

3.2.2鋼板切割、加工坡口

鋼板采用自動、半自動氧-乙炔火焰切割或數控切割機割去多余部分。縱縫和直管段環縫坡口用12m刨邊機加工；彎管段環縫坡口用數控切割機加工，坡口加工后的尺寸應附合圖樣及規范的要求。

3.2.3鋼板卷制

鋼板端頭預彎完成后，進行瓦片卷制，卷制方向應和鋼板壓延方向一致，鋼板經多次卷制，檢查達到設計弧度；瓦片卷制成型后，以自由狀態立于組圓平臺，用2.2m樣板檢查弧度,樣板與瓦片的極限間隙應小于2.5mm。

3.2.4瓦片組園、焊接、調圓

將組成管節的三張瓦片立于組圓平臺，利用自制專門的拉對、壓縫工裝進行組圓，最后一條縱縫調整后應滿足設計周長要求，同時檢查各項性能指標，組圓后管內壁加臨時支撐增加剛性，然后進行鋼管縱縫的焊接，焊接應嚴格按照焊接工藝指導書確定的焊接方法及焊接參數執行。縱縫焊接完成，吊到調圓平臺，用頭部帶有液壓千斤頂的米字支撐調圓，鋼管調圓后，各項指標應符合表⑵要求：

3.2.5上加勁環、支腿、吊耳等附件

加勁環由1/20法蘭組成，下料用半自動氧-乙炔切割機或數控切割機切割，加勁環及止水環的內圈弧度用1.5m樣板抽查，間隙小于2.5mm，與鋼管外壁的局部間隙應嚴格控制，不應大于3mm，以免焊接引起管壁局部變形，直管段的加勁環組裝的極限偏差應符合表⑶的要求：

加勁環、止水環的對接焊縫應與鋼管縱縫錯開100mm以上。

4、鋼管的運輸與吊裝：

4.1鋼管的廠內吊裝

鋼管在制造廠內摞節組裝成安裝單元，最大安裝單元的重量約80t，鋼管廠內吊裝一般采用廠內布置的60t門機起吊，但當吊裝節重量超過60t時，采用60t門機與50t汽車吊聯合吊裝。

4.2鋼管的運輸

為三峽壓力鋼管的運輸，專門配置有100t平板拖車，拖車外形尺寸（長×寬×高）為16.93m×3.5m×2.05m，拖板有效長度13.5m。考慮到三峽壓力鋼管的大直徑，在不破環拖車拖板的情況下，設計制作了壓力鋼管專用運輸托架，為減少對道路交通的影響，運輸托架的四個支撐臂均采用可折疊形式。

鋼管從組節平臺上吊至拖車上后，用鋼絲繩及3t或5t倒鏈固定。

4.3鋼管的吊裝

左岸電站引水壓力鋼管吊裝方法匯總

序號

機組號

管節號

采用手段

備注

1

1～4#機

G1～G6

壩前EL.90平臺的2#MQ2000門機

其中3#、4#機的G68、G69、G70管節采用300履帶吊進行安裝。

G7～G15

EL.120棧橋MQ2000門機

G16～G28

EL.120棧橋MQ2000門機和EL.82棧橋MQ6000門機雙機抬吊

G29～G42

EL.120棧橋MQ2000門機或EL.82棧橋MQ6000門機

G43～G57

EL.120棧橋MQ2000門機和EL.82棧橋MQ6000門機雙機抬吊

G58～G70

EL.82棧橋MQ6000門機

2

5~10#

機

G1～G6

兩臺纜機抬吊

G7～G15

EL.120棧橋MQ2000門機

G16～G28

EL.120棧橋MQ2000門機和EL.82棧橋MQ6000門機雙機抬吊

G29～G42

EL.120棧橋MQ2000門機或EL.82棧橋MQ6000門機

G43～G57

EL.120棧橋MQ2000門機和EL.82棧橋MQ6000門機雙機抬吊

G58～G70

EL.82棧橋MQ6000門機

鋼管編號：從鋼管進口開始，順水流依次進行制作管節編號。

5、壓力鋼管的調整與壓縫：

5.1根據鋼管始裝節位置，放出始裝節里程、樁號及軸線位置，利用所放基準點，在始裝節上游位置設置定位檔板，用來控制其里程。

5.2鋼管吊至軌道上，下準線對準基準點軸線，根據基準點對鋼管里程、高程、軸線進行調整，其誤差值管中心±5mm，里程偏差±5mm，垂直度3mm。復測合格后進行加固。

5.3為防止鋼管在加固過程中造成位移，鋼管加固采用對稱加固，支撐先與錨筋焊接，然后支撐與鋼管加勁環焊接。

5.4始裝節驗收后，進行第二節鋼管安裝調整，并進行環縫的壓縫。鋼管壓縫采用壓碼與壓縫工裝進行壓縫。

6、壓力鋼管的焊接與高強鋼焊縫的消應：

6.1焊接

6.1.1焊縫分類

（1）一類焊縫：鋼管縱縫，廠房內明管環縫，湊合節合攏環縫。

（2）二類焊縫：鋼管環縫，加勁環、止推環、止水環對接焊縫及止推環組合焊縫。

（3）三類焊縫：不屬于一、二類的其他焊縫。

6.1.2定位焊

對需要預熱的60kgf/mm2級高強鋼，定位焊時應以焊縫處為中心，至少應在150mm范圍內進行預熱，預熱溫度較正縫溫度高出20-30℃，定位焊時，應將其焊在后焊側坡口內，后焊坡口側焊前用碳弧氣刨刨背縫時必須清除定位焊，定位焊長度為60mm，間距為300mm，厚度6mm。

6.1.3焊接工藝

（1）對于60kgf/mm2級高強鋼，焊前應用遠紅外線履帶式加熱片進行預熱，預熱溫度60mm鋼板為100-150℃，34mm鋼板為80-120℃。

（2）焊接時先焊坡口內側，采用分段退步法焊接（環縫由12名或10名焊工同時施焊）。焊接時的層間溫度不低于預熱溫度，不高于230℃。

（3）雙面焊的焊縫，一側焊完后，對焊后焊縫進行預熱，預熱溫度與（1）同，另一側用碳弧氣刨清根，手工電弧焊時，第一道焊縫應完全除去。碳弧氣刨清根后應修磨刨槽除去滲碳層，并進行施焊；焊后將溫度加至150℃-200℃，保溫1h。

（4）高強鋼施焊時，為有效的控制好焊接線能量，要求手弧焊用Φ4.0mm焊條焊接時，其焊接長度＞90mm；用Φ3.2mm焊條焊接時，其焊接長度＞70mm。焊道寬度超過12mm時，需進行分道，每層焊縫厚度不超過4mm。

（5）焊接參數

壓力鋼管手工焊焊接工藝參數表

材質

焊接

位置

焊條直徑

(mm)

焊接參數

電流（A）

電壓（V）

焊接速度(mm/s)

610U2

或

610F

平焊

Φ3.2

100～130

23～28

1.2～2.5

Φ4.0

140～180

23～28

1.4～3.0

立焊

Φ3.2

90～120

23～25

1.0～2.0

Φ4.0

130～160

23～26

1.3～2.5

橫焊

Φ3.2

90～120

23～25

1.2～2.0

Φ4.0

130～170

23～28

1.3～3.0

仰焊

Φ3.2

90～120

23～25

1.0～2.0

Φ4.0

130～160

23～26

1.3～2.5

16MnR

平焊

Φ3.2

100～140

23～26

1.0～2.5

Φ4.0

140～180

23～30

1.3～3.0

立焊

Φ3.2

90～130

23～25

1.0～2.0

Φ4.0

130～160

23～28

1.2～2.5

橫焊

Φ3.2

100～135

23～26

1.0～2.5

Φ4.0

135～170

23～30

1.3～3.0

仰焊

Φ3.2

90～130

23～26

1.0～2.0

Φ4.0

130～160

23～26

1.2～2.5

壓力鋼管富氬氣體保護脈沖電源自動焊焊接工藝參數表

材質

焊接

位置

焊絲

直徑

(mm)

焊接參數

電流

(A)

電壓

(V)

焊接速度

(mm/s)

氣體流量

(L/min)

氣體比例

16MnR

或

Q345C

立焊

Φ1.2

110~150

20~24

1.4~1.8

16~20

Ar(80~85%)

CO2(20~15%)

橫焊

Φ1.2

110~150

20~26

2.0~3.5

16~20

610U2

或

610F

立焊

Φ1.2

110~141

21~24

1.0~1.65

16~20

Ar(80~85%)

CO2(20~15%)

6.1.4焊縫檢驗

（1）所有焊縫均應進行外觀檢查，外觀質量應符合DL5017-93規范表6.4.1的規定，無損探傷應在焊接完成24h后進行。

（2）超聲波探傷按GB11345-89《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結果的分級》標準評定：一類焊縫BⅠ級合格；二類焊縫BⅡ級合格。

（3）射線探傷按GB3323-89《鋼熔化焊對接接頭射線照相和質量分級》標準評定：一類焊縫Ⅱ級合格；二類焊縫Ⅲ級合格。

（4）檢查比例：

埋管及鋼襯管：一類焊縫用超聲波探傷100%，用X射線復檢長度為該條焊縫的5%；二類焊縫用超聲波探傷50%，當超聲波探傷有可疑波形而不能準確判斷時，用X射線透照進行復檢。

明管部位：一類焊縫用超聲波探傷100%，用X射線透照50%以上，著重在丁字型接頭附近的超聲波探傷發現的可疑點部位；磁粉探傷30%；二類焊縫用超聲波探傷檢驗100%，用X射線透照10%，當超聲波探傷有可疑波形而不能準確判斷時，用X射線透照進行復檢。

（5）焊縫修補

焊縫缺陷必須徹底清除，不允許有毛刺和凹痕，坡口底部應圓滑過渡，碳弧氣刨槽應磨去滲碳層，并進行滲透探傷或磁粉探傷，焊接工藝要求與正式焊縫（Ⅰ、Ⅱ類）相同。

焊接修補所采用的焊接材料、道間溫度、焊接線能量等和原焊縫相同，修補時要嚴格監控線能量、預熱溫度及層間溫度。

6.2高強鋼焊縫殘余應力的消除

根據設計技術要求，60kgf/mm2級高強度低合金調質鋼板厚53～60mm的鋼管縱縫、環縫以及止推環角焊縫均應進行焊縫殘余應力消除。消應技術指標按兩個50％要求：殘余應力降低50%；最大殘余應力不高于σs的50%即269MPa。

目前，消除焊縫殘余應力主要有以下幾種方法：振動法、熱處理法、爆炸法、錘擊法。根據以往施工經驗及三峽工程的特點，并進行爆炸法消除殘余應力的工藝試驗，試驗結果表明，爆炸法消應效果能滿足設計要求，故最終我們選擇了爆炸法消除焊縫殘余應力。

7、壓力鋼管的防腐：

7.1表面預處理

采用噴射除銹，內壁表面清潔度達到Sa2.5級標準，外壁表面達到Sa2級標準，使用照片目視對照評定。除銹后，表面粗糙度數值達到50～90μm，用表面粗糙度專用檢測量具或比較樣塊檢測。

7.2涂料涂裝