压力钢管组合钢衬垫单面对接焊工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108856971A(43)申请公布日2018.11.23(21)申请号201710324619.1(22)申请日2017.05.10(71)申请人江西省水电工程局地址330000江西省南昌市青云谱区南莲路138号(72)发明人黄佩兵陈亚修曾新明(51)Int.Cl.B23K9/028(2006.01)B23K9/16(2006.01)B23K9/235(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称压力钢管组合钢衬垫单面对接焊工艺(57)摘要本发明提及一种压力钢管组合钢衬垫单面对接焊工艺，用于安装现场空间狭窄，无法在钢管外侧对焊缝进行清根的环境下，它包含如下步骤：在管节环缝拼装前，在2管节端口位置分别增设1块钢衬垫板，沿全周长布置，点焊固定在钢管外侧；钢管环缝拼接后，焊接时首先将2块钢衬垫板焊接成一体，然后重新打磨坡口进行打底焊，再对坡口进行填充和盖面；钢衬垫板焊接组合成一体后，相当于在环缝坡口背面贴了一圈钢衬垫，钢衬垫焊接时产生的缺陷均留在了衬垫中，后续焊接与带垫板的单面焊相同。本发明降低了焊接难度，对工人技能水平要求较低，容易保证焊接质量。改进后的焊接工艺应用在修复工程后，效果良好，合格率达98%。CN108856971ACN108856971A权利要求书1/1页1.一种压力钢管组合钢衬垫单面对接焊工艺，其特征在于，它包含如下步骤：(1)在管节环缝拼装前，在2管节端口位置分别增设1块钢衬垫板，沿全周长布置，点焊固定在钢管外侧；(2)环缝焊接均采用二氧化碳气体保护焊，钢管环缝拼接后，焊接时首先将2块钢衬垫板焊接成一体，然后重新打磨坡口进行打底焊，再对坡口进行填充和盖面；(3)钢衬垫板焊接组合成一体后，相当于在环缝坡口背面贴了一圈钢衬垫，钢衬垫焊接时产生的缺陷均留在了衬垫中，后续焊接与带垫板的单面焊相同。2.根据权利要求1所述的一种压力钢管组合钢衬垫单面对接焊工艺，其特征在于，所述的钢衬垫板厚4—6mm、宽20—30mm。2CN108856971A说明书1/3页压力钢管组合钢衬垫单面对接焊工艺技术领域[0001]本发明涉及一种焊接工艺，具体涉及一种狭窄安装环境下使用的压力钢管组合钢衬垫单面对接焊工艺。[0002]背景技术[0003]在工程实践中，压力钢管全位置无衬垫单面焊存在较严重的质量问题，如：某水电站修复工程中，在下平洞原混凝土管（内径为3500mm）内新衬内径为2700mm、壁厚为25mm的压力钢管，压力钢管外侧设有高150mm的加劲环，每4m设置1道，钢材材质均为Q345C，钢管总长度为384m。受管节运输和安装现场条件限制，钢管制作安装单元长度为4m，安装环缝坡口如图1所示。现场安装环缝采用二氧化碳气体保护焊打底、填充和盖面。安装前期在对焊接完成的2条环缝进行无损检测时，发现50%以上长度的焊缝均存在根部未焊透情况，未焊透深度普遍为2～3mm，主要表现为根部焊缝出现缩孔（凹陷）。[0004]钢管加劲环与原混凝土管之间理论间隙为225mm，由于下平洞原混凝土管轴线偏差较大，实际间隙更小。受操作空间限制，施工人员无法站在钢管外侧贴衬垫，因此只能采用单面焊双面成型的焊接方法，环缝坡口为无衬垫的单面坡口形式。[0005]由于坡口背面无衬垫，熔池金属无外部支撑力，容易下淌，且现场安装的环缝焊接属于全位置焊，焊接过程中熔池金属受力状态不断变化，控制根部焊缝成型难度非常大，因此焊缝根部特别是立焊位置容易出现缩孔。[0006]由于施工人员无法在钢管外侧对背面焊缝进行清根，因此如何保证单面焊的根部焊缝质量成了施工人员面临的技术难题。虽然后来尝试了手工电弧焊和钨极氩弧焊打底，但效果均不理想。采用手工电弧焊打底时，焊缝根部不但会存在缩孔问题，而且还带来了夹渣问题；为了保证洞内施工人员的安全，需要采取通风措施保证洞内空气流通，且洞内潮湿环境和坡口洁净度欠佳严重，制约了钨极氩弧焊的使用，焊缝极易产生气孔。发明内容[0007]本发明的目的是提供一种焊接质量容易保证，且对工人技能水平要求较低；焊接工艺实施后，焊缝经无损检测，合格率达98%的压力钢管组合钢衬垫单面对接焊工艺。[0008]为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用以下技术方案：一种压力钢管组合钢衬垫单面对接焊工艺，它包含如下步骤：(1)在管节环缝拼装前，在2管节端口位置分别增设1块钢衬垫板，沿全周长布置，点焊固定在钢管外侧；(2)环缝焊接均采用二氧化碳气体保护焊，钢管环缝拼接后，焊接时首先将2块钢衬垫板焊接成一体，然后重新打磨坡口进行打底焊，再对坡口进行填充和盖面；(3)钢衬垫板焊接组合成一体后，相当于在环缝坡口背面贴了一圈钢衬垫，钢衬垫焊接时产生的缺陷（如缩孔）均留在了衬垫中，后续焊接