窄間隙鎢極氬弧焊在核電站常規(guī)島中的應(yīng)用

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在核電建設(shè)中，施工質(zhì)量、工期、成本及安全，是整個(gè)安裝工作中的四大主要矛盾體及統(tǒng)一體，而焊接又是貫穿于整個(gè)施工過程中的一項(xiàng)極為重要的工作。無論是在標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行的技術(shù)管理還是在施工成本管理方面，如何在施工中保證焊接質(zhì)量、減少返修、降低勞動(dòng)強(qiáng)度，從而縮短施工工期、提高公司核心技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力，是從事核電工程建設(shè)的焊接工程技術(shù)人員必須加以考慮的一項(xiàng)重要工作。

核電常規(guī)島存在大量大口徑厚壁管道，主要存在于主蒸汽系統(tǒng)MSS、主給水和啟動(dòng)給水系統(tǒng)FWS，部分焊口統(tǒng)計(jì)，這就保證了窄間隙TIG在核電常規(guī)島項(xiàng)目可以有所為。目前，針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)常規(guī)島大口徑厚壁管道的焊接，采用手工焊的方式，氬弧焊打底，手工電弧焊填充、蓋面。產(chǎn)品質(zhì)量嚴(yán)重受限焊工技能及主動(dòng)性，并且效率低下，進(jìn)度控制存風(fēng)險(xiǎn)。自2011年，寧德核電站1號(hào)機(jī)組主管道焊接引進(jìn)自動(dòng)焊技術(shù)，窄間隙自動(dòng)焊技術(shù)在福清、方家山、三門、海陽等核電站核島主管道施工中取得良好實(shí)踐效果，本文主要探討自動(dòng)焊在常規(guī)島的應(yīng)用。

窄間隙自動(dòng)焊對(duì)比

窄間隙自動(dòng)焊，是大厚度鋼管或鋼板采用狹窄坡口進(jìn)行自動(dòng)化焊接的一種工藝方法。相比于一般工藝，窄間隙自動(dòng)焊具有明顯優(yōu)勢(shì)，主要表現(xiàn)在：一是線能量小，HAZ小，組織細(xì)小，焊接參與應(yīng)力、應(yīng)變低，接頭機(jī)械性能優(yōu)良；二是坡口斷面小，可以很大程度減少填充焊材和焊接時(shí)間，有效節(jié)約成本、提高效率。

目前比較常用的窄間隙焊接方法有：窄間隙埋弧焊（N-SAW）、窄間隙鎢極氬弧焊（N-TIG）、窄間隙熔化極氣體保護(hù)焊（N-GMAW）等。

窄間隙埋弧焊（N-SAW），是利用窄間隙坡口，將電弧掩埋在顆粒狀焊劑下面進(jìn)行焊接的一種焊接方法。N-SAW主要用于水平面焊縫的焊接，熔敷效率快，同時(shí)，由于焊劑和熔渣的隔熱作用，電弧的熱輻射散失少，熱效率高，焊縫質(zhì)量?jī)?yōu)良。但由于窄間隙焊接的焊縫坡口窄，焊渣不易脫落，需要焊劑具有良好的脫渣性。

窄間隙鎢極氬弧焊（N-TIG），是利用窄間隙坡口進(jìn)行的高純度惰性氣體保護(hù)的鎢極保護(hù)焊。N-TIG適用于全位置，并遺傳了TIG焊接質(zhì)量好、可控參數(shù)多、使用焊材廣等優(yōu)點(diǎn)。目前是焊接質(zhì)量最可靠的工藝之一。

窄間隙熔化極氣體保護(hù)焊（N-GMAW）, 是利用窄間隙坡口，采用富氬混合氣體保護(hù)、以焊絲作為電極的一種焊接方法。具有以下特點(diǎn)：

（1）N-GMAW可以方便地進(jìn)行各種位置的焊接，操作更容易，作業(yè)效率更高，N-GMAW焊接速度、熔敷率、線能量均優(yōu)于N-TIG。

（2）采用新技術(shù)后，能夠很大程度地克服N-GMAW先天缺陷。利用表面張力過渡技術(shù)，飛濺率非常低；采用特殊的焊絲彎曲結(jié)構(gòu)后，解決了坡口側(cè)壁的熔透問題等。

（3）N-GMAW熱輸入能量范圍寬，理論上適焊厚度沒有限制，各窄間隙焊接熱輸入量對(duì)比。加之N-GMAW焊接不需特殊焊絲，是目前應(yīng)用最廣泛的焊接方式。

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