本发明涉及核电水池水下焊接,尤其涉及一种核电水池水下局部干法tig焊接修复工艺。
背景技术:
1、核电站乏燃料水池经过长时间运行,不锈钢覆面会出现点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、应力开裂等泄露失效情况,造成水池内的放射性液体泄漏,必须进行及时维修。目前国内应对水下缺陷的焊接维修方法,常采用人工焊接和局部干法焊接的方法。其中,人工焊接是将水排空后专业焊工对缺陷位置进行修复,人员要求高,成形质量控制难,工艺适应性差;局部干法水下焊接采用微型排水罩形成局部干式环境进行焊接,兼具水下湿法焊接和高压干法焊接的优点,成形质量好、装置简单,但多采用移动气罩式焊接修复方法,在实施过程中焊缝还未完全冷却便处于水中导致成形质量差,故对焊接工艺提出了较高的要求。同时,为了保证干式环境的有效性,还需要排水装置对焊接覆板形状具有一定的自适应性,这对排水罩结构提出了更高的要求。
2、现有方法中,针对乏燃料水池壁面缺陷,现有的用于乏燃料水池的水下焊接修复装置采用圆形覆板修复。现有的气帘式局部干法水下激光焊接装置,其结构紧凑,空间适用性强,但高压环境时,局部干式环境难以实现。此外,现有的用于水下局部干法焊接的装置及焊接方法,其排水气罩采用一段开口式设计,排水罩内焊接为表面堆焊形式,该方案不能适应形状多变的腐蚀裂纹修复。
3、在乏燃料水池中进行不锈钢覆板的局部干法式焊接,人为操作焊接精度低,且无法人为进入到乏燃料水池中进行作业。因此提出了一种水下局部干法tig焊接修复工艺,可以完成在役乏燃料池的焊接修复作业。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种核电水池水下局部干法tig焊接修复工艺,解决放射性环境水下焊接维修技术智能化程度低、成型质量差、工艺适应性差的问题。
2、为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
3、本发明提供了一种核电水池水下局部干法tig焊接修复工艺,包括以下步骤:
4、步骤1:根据缺陷所在环境位置,选择一种适配的覆板形式,将选择的覆板安放在覆板存放槽内,等待取出后运送至待修复部位;
5、步骤2:排水罩下压排水,建立局部干式环境;
6、步骤3:覆板运送至待修补焊缝上方,进行固定,并识别焊接轨迹数据;
7、步骤4:启动焊机,执行焊接修复作业。
8、在一些实施例中,覆板包括等厚覆板、不等厚覆板,均具有覆板内部凹槽。
9、在一些实施例中,覆板内部凹槽采用单侧v型设计,在保证焊缝强度的同时,确保自动焊焊道运行轨迹上无厚度突变,具备摆动焊接基础。
10、在一些实施例中,覆板内部凹槽具有包覆过渡角,实现焊接过程中连续稳定前送丝运动。
11、在一些实施例中,覆板具有焊缝定位槽,焊缝定位槽截面呈下宽上窄形状,宽度比待修复焊缝宽度大1~3mm。
12、在一些实施例中,排水罩下压,与钢覆面贴紧,启动下腔室充气排水,充气排水执行一段时间后,液位计检测是否有水,若无水则执行下一步,若有水则在不停止充气情况下调整排水罩下压量,再次计时后检测是否有水,无水则执行下一步,有水则设备出水,检测排水罩装置。
13、在一些实施例中,排水罩运送至待修补部位后下压,下部密封垫与钢覆面之间密封,在下腔室中充入排水气体,在底部密封结构的协作下,完成下层排水;调节上腔室的气压,使下腔室和上腔室两腔室的气压接近后,连通两腔室,继续通入干燥的气体,使腔内形成满足焊接条件的非移动式局部干式空间。
14、在一些实施例中,按压气缸将覆板按压在缺陷焊缝位置,覆板底部的凹槽与底板凸起焊缝贴合,钨针对准覆板角点,执行覆板点焊作业,依次完成3个角点的点焊,实现覆板固定。
15、在一些实施例中,视觉模块执行覆板坡口下沿扫描作业,实时反馈覆板下沿实际位置与理论位置间的偏差至主控软件,主控软件控制运载机构完成在线纠偏作业;焊丝从上部送丝口进入送丝部件内,由电机带动送丝轮旋转,焊丝依靠送丝轮内凹槽间相互摩擦进行送进,通过校直轮进行校直调整,最后穿过出丝口,实现精准送丝。
16、在一些实施例中,在平焊过程中,起始焊点在专用坡口(专用焊接坡口为覆板内部凹槽与覆板焊接坡口的交汇位置)一端,沿不跨越专用坡口的方向行走,最后经过专用坡口封口完成覆板四周的焊接;在立焊过程中,焊枪沿轨迹逆时针运动过程中,经过两个横焊以及一个自下向上的立焊,焊枪沿轨迹运动过程中自下向上立焊。
17、与现有技术相比,本发明提供的核电水池水下局部干法tig焊接修复工艺具有以下有益效果:
18、本发明主要针对壁面焊接修复工艺方法,确保焊接质量,提高维修效率,降低维修成本,从而满足设备部件继续服役的要求。
19、本发明采用排水罩技术,本发明实现了水下局部干法焊接环境,这大大减少了水下焊接所需的预处理和后处理时间。传统的湿法焊接需要大量的预处理工作,如水下封堵和环境控制,而本发明通过排水罩的使用,简化了这些步骤,使得焊接过程更加高效。此外,由于焊接质量的提高,减少了返工和修复的需求,进一步提升了整体的维修效率。
20、本发明的水下tig干法焊接工艺减少了因水冷却导致的额外热输入。水的冷却效应会增加焊接过程中的热输入,从而增加能耗。通过在排水罩内进行焊接,焊缝金属的冷却速度得到有效控制,减少了额外的热能需求,从而降低了能耗。这种能耗的降低不仅减少了焊接成本,还有助于减少环境影响。
21、本发明优化的焊接工艺减少了焊材的使用量,同时也减少了因焊接缺陷导致的材料浪费。通过精确的坡口设计和高质量的焊接过程,减少了焊接过程中的材料消耗,同时避免了因焊接质量问题导致的材料报废。这种节省不仅降低了材料成本,还有助于减少资源消耗和环境影响。
22、本发明通过减少水下焊接所需的特殊设备和防护措施,简化了焊接工序。传统的水下焊接需要复杂的设备和防护措施,如潜水员、水下封堵和特殊的焊接设备。而本发明通过排水罩技术,创造了一个局部干燥的焊接环境,使得焊接工序更加简单,减少了对专业设备和人员的依赖,降低了操作的复杂性。
1.一种核电水池水下局部干法tig焊接修复工艺,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的核电水池水下局部干法tig焊接修复工艺,其特征在于,步骤1中,覆板包括等厚覆板、不等厚覆板,均具有覆板内部凹槽。
3.根据权利要求2所述的核电水池水下局部干法tig焊接修复工艺,其特征在于,覆板内部凹槽采用单侧v型设计,在保证焊缝强度的同时,确保自动焊焊道运行轨迹上无厚度突变,具备摆动焊接基础。
4.根据权利要求2所述的核电水池水下局部干法tig焊接修复工艺,其特征在于,覆板内部凹槽具有包覆过渡角,实现焊接过程中连续稳定前送丝运动。
5.根据权利要求1或2所述的核电水池水下局部干法tig焊接修复工艺,其特征在于,覆板具有焊缝定位槽,焊缝定位槽截面呈下宽上窄形状,宽度比待修复焊缝宽度大1~3mm。
6.根据权利要求1所述的核电水池水下局部干法tig焊接修复工艺,其特征在于,步骤2中,排水罩下压,与钢覆面贴紧,启动下腔室充气排水,充气排水执行一段时间后,液位计检测是否有水,若无水则执行下一步,若有水则在不停止充气情况下调整排水罩下压量,再次计时后检测是否有水,无水则执行下一步,有水则设备出水,检测排水罩装置。
7.根据权利要求1所述的核电水池水下局部干法tig焊接修复工艺,其特征在于,步骤2中,排水罩运送至待修补部位后下压,下部密封垫与钢覆面之间密封,在下腔室中充入排水气体,在底部密封结构的协作下,完成下层排水;调节上腔室的气压,使下腔室和上腔室两腔室的气压接近后,连通两腔室,继续通入干燥的气体,使腔内形成满足焊接条件的非移动式局部干式空间。
8.根据权利要求1所述的核电水池水下局部干法tig焊接修复工艺,其特征在于,步骤3中,按压气缸将覆板按压在缺陷焊缝位置,覆板底部的凹槽与底板凸起焊缝贴合,钨针对准覆板角点,执行覆板点焊作业,依次完成3个角点的点焊,实现覆板固定。
9.根据权利要求1所述的核电水池水下局部干法tig焊接修复工艺,其特征在于,步骤4中,视觉模块沿覆板坡口下沿扫描作业,实时反馈覆板下沿实际位置与理论位置间的偏差至主控软件,主控软件控制运载机构完成在线纠偏作业;焊丝从上部送丝口进入送丝部件内,由电机带动送丝轮旋转,焊丝依靠送丝轮内凹槽间相互摩擦进行送进,通过校直轮进行校直调整,最后穿过出丝口,实现精准送丝。
10.根据权利要求1所述的核电水池水下局部干法tig焊接修复工艺,其特征在于,在平焊过程中,起始焊点在专用焊接坡口一端,沿不跨越专用焊接坡口的方向行走,最后经过专用焊接坡口封口完成补板四周的焊接;在立焊过程中,焊枪沿轨迹逆时针运动过程中,经过两个横焊以及一个自下向上的立焊,焊枪沿轨迹运动过程中自下向上立焊。
