蒸汽發(fā)生器監(jiān)造中的焊接質(zhì)量控制

何從輝+++周衛(wèi)華

中圖分類號(hào)：TL3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)：A 文章編號(hào)：1674-1145（2017）01-000-01

摘要蒸汽發(fā)生器是核電站一、二回路的樞紐，是一回路壓力邊界的關(guān)鍵設(shè)備之一，承擔(dān)保持第二道安全屏障的完整性，其設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安全性極度重要。本文針對(duì)蒸汽發(fā)生器關(guān)鍵焊接工序，從設(shè)備監(jiān)造的角度，對(duì)焊接質(zhì)量控制要點(diǎn)進(jìn)行了歸納總結(jié)，為后續(xù)蒸汽發(fā)生器設(shè)備監(jiān)造提供參考。

關(guān)鍵詞蒸汽發(fā)生器 監(jiān)造 質(zhì)量控制 焊接

一、蒸汽發(fā)生器簡(jiǎn)介

目前國(guó)內(nèi)核電站蒸汽發(fā)生器多為立式、自然循環(huán)、U型管式結(jié)構(gòu)。主要包括下封頭組件、傳熱管束組件、二次側(cè)殼體、二次側(cè)下部?jī)?nèi)件和上部?jī)?nèi)件等部件。各部件間的連接多為焊接結(jié)構(gòu)，焊接質(zhì)量決定著蒸汽發(fā)生器的整體質(zhì)量。因此在蒸汽發(fā)生器監(jiān)造過(guò)程中，加強(qiáng)焊接過(guò)程中的質(zhì)量控制尤為重要。

二、蒸汽發(fā)生器焊接質(zhì)量控制

質(zhì)量控制主要是從影響質(zhì)量的五個(gè)因素即人員、設(shè)備、原材料、方法及環(huán)境五個(gè)方面進(jìn)行控制，質(zhì)量控制的方式主要是事前控制、事中控制、事后控制。

焊接前：對(duì)焊工資格進(jìn)行檢查、對(duì)采用的焊接工藝評(píng)定的有效性進(jìn)行檢查，檢查焊材規(guī)格、型號(hào)是否與工藝規(guī)程要求相一致，檢查焊接工藝文件，包括預(yù)熱規(guī)程、焊接工藝規(guī)程、焊后的去氫及中間熱處理規(guī)程是否為有效版本；焊縫表面清潔，無(wú)油污等雜質(zhì)；焊機(jī)、變位器或滾輪架經(jīng)調(diào)試合格。對(duì)于有焊接見證件要求的焊縫，還應(yīng)檢查其見證件是否具備條件。

焊接中：開始焊接前要進(jìn)行預(yù)熱，達(dá)到規(guī)定溫度后開始焊接，焊接過(guò)程中對(duì)各焊接參數(shù)進(jìn)行檢查，包括預(yù)熱溫度、層間溫度、焊接速度、焊接電流、焊接電壓等。焊接中如有中斷，要及時(shí)進(jìn)行消氫處理。對(duì)手工電弧焊，還檢查焊條的烘烤記錄及現(xiàn)場(chǎng)保溫情況。另外在焊接中還要注意對(duì)焊接件證件的質(zhì)量控制。

焊接后：進(jìn)行后熱和焊后熱處理過(guò)程的控制。

三、蒸汽發(fā)生器制造中幾個(gè)關(guān)鍵的焊接工序

（一）管板堆焊

管板堆焊采用帶極電渣堆焊及手工堆焊，堆焊面積大，堆焊中在相鄰兩道焊縫的搭接處易產(chǎn)生夾雜或未熔合等缺陷，在管板堆焊中，除了對(duì)焊工資格、焊材、焊接工藝文件及焊接過(guò)程參數(shù)檢查控制外，還要注意以下幾個(gè)方面的控制：

管板堆焊前對(duì)堆焊表面進(jìn)行MT檢查，確保焊接表面無(wú)缺陷；對(duì)管板表面進(jìn)行清潔去除油漬等雜物；重點(diǎn)控制帶級(jí)堆焊區(qū)焊接時(shí)的預(yù)熱溫度、層間溫度及焊接速度。管板堆焊層缺陷多出現(xiàn)在兩道焊縫的搭接處，所以要求焊接人員檢查上一道焊縫的邊緣角度，如不合適要進(jìn)行打磨并清理干凈。加強(qiáng)缺陷返修的控制，特別要注意打磨后的清理。

（二）主環(huán)焊縫焊接

蒸汽發(fā)生器主環(huán)焊縫包括：管板與下封頭、管板與筒體、上封頭與筒體及筒體間的焊縫。主環(huán)焊縫采取窄間隙埋弧自動(dòng)焊，窄間隙焊常應(yīng)用于低合金鋼厚壁容器，監(jiān)造工作中主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行監(jiān)督控制。

焊接前應(yīng)檢查坡口尺寸、錯(cuò)變量符合圖紙要求；檢查焊接坡口及附近50mm內(nèi)無(wú)銹漬、油漬等，滲透檢查無(wú)裂紋等缺陷；焊前預(yù)熱符合焊接規(guī)程要求，一般控制在≥150℃；焊接過(guò)程中檢查各焊接參數(shù)應(yīng)滿足焊接工藝文件要求，焊接過(guò)程中層間溫度一般控制在300℃以內(nèi)。各焊接參數(shù)——焊接電流、焊接電壓、焊接速度等與焊接工藝規(guī)程一致；內(nèi)側(cè)焊縫進(jìn)行清根時(shí)應(yīng)徹底；焊縫焊接完畢應(yīng)立即進(jìn)行消氫熱處理，控制進(jìn)爐溫度、升/降溫速率、保溫溫度和時(shí)間、冷卻方式等與熱處理工藝一致。

（三）接管安全端焊接

蒸汽發(fā)生器一回路水進(jìn)出口接管的安全端焊接是蒸汽發(fā)生器制造中的關(guān)鍵焊接工序。接管安全端焊接接頭是先在接管管嘴上預(yù)堆焊鎳基合金，然后在堆焊面上加工出坡口，用鎳基合金焊材將不銹鋼安全端焊接在接管嘴上。焊接方法一般采用自動(dòng)T IG 焊。安全端焊接是異種鋼焊接，鎳基合金可焊性較差，對(duì)材料的純度要求高，如材料中存在微量的雜質(zhì)元素，極易產(chǎn)生微裂紋。鎳基合金在高溫熔化狀下，極易被氧化而產(chǎn)生低熔點(diǎn)的氧化物雜質(zhì)，并且粘度較大，與焊接坡口面的親合力較差，因此極易造成焊接的夾雜及未熔合缺陷。

根據(jù)安全端焊接這一特點(diǎn)，制造廠采用氣體保護(hù)的自動(dòng)TIG焊接方法，在焊接過(guò)程中我們主要從一下幾個(gè)方面進(jìn)行控制。

所使用焊絲的關(guān)鍵性能指標(biāo)應(yīng)考慮在標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)條件最低要求上增加一定的工藝裕度。檢查各焊接參數(shù)符合焊接規(guī)程的符合性。安全端焊接受人的因素影響較大，所以焊接人員不但要有相應(yīng)的資質(zhì)，有較高的技術(shù)水平，還要有較強(qiáng)的責(zé)任心和質(zhì)量意識(shí)。鎢極對(duì)焊接質(zhì)量也有一定的影響，監(jiān)造人員在見證過(guò)程中應(yīng)注意抽查電極的燒損情況。注意檢查焊接環(huán)境。注意焊接過(guò)程中的清潔度檢查控制。安全段焊接是先焊外部焊縫，內(nèi)側(cè)清根。

（四）管子管板焊接

管子管板焊接中除了焊工資質(zhì)、焊接工藝文件的審查外，還要做好以下幾個(gè)方面的控制

焊縫區(qū)域清潔度控制；蒸汽發(fā)生器管子管板焊接前在試件上進(jìn)行試焊，目視及尺寸檢查合格后才允許焊接產(chǎn)品；按規(guī)程要求焊接見證件，并進(jìn)行尺寸及目視檢查；焊接參數(shù)控制；焊縫目視檢查；焊縫尺寸檢查；管子管板焊縫焊的外觀成形與顏色與鎢極有很大的關(guān)系，所以在接過(guò)程中要及時(shí)檢查鎢極并更換。

四、結(jié)語(yǔ)

目前，核電蒸汽發(fā)生器制造基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，但國(guó)內(nèi)制造廠的質(zhì)保力量普遍較弱。本文通過(guò)歸納總結(jié)的方法，對(duì)蒸汽發(fā)生器制造中的幾個(gè)關(guān)鍵焊接工序的控制要點(diǎn)進(jìn)行了介紹。在蒸汽發(fā)生器的監(jiān)造中，監(jiān)造人員要合理運(yùn)用監(jiān)造手段，加強(qiáng)對(duì)設(shè)備制造中的質(zhì)量控制，確保蒸汽發(fā)生器制造質(zhì)量。