提高蒸汽发生器堵管效率的焊接工艺的制作方法

本发明涉及一种焊接工艺，具体是指一种能有效提高蒸汽发生器堵管效率的焊接工艺，属于蒸汽发生器在役维修的技术领域。

背景技术：

现有技术中，根据不同的反应堆型，核电站蒸汽发生器具有几千乃至几万根的u型换热管，若其中的某跟u型换热管发生泄露的话，将导致二回路的水被污染，因此需要维修人员对发生泄露的换热管及时进行堵管处理和操作。但是，核电站在运行过程中，作为冷却剂兼慢化剂的重水将产生大量的氚，一旦泄露将对维修人员造成极大的辐射威胁。

通常，在对核电设备进行维修时，尤其是在对泄露的换热管进行堵管操作时，为降低核辐射，维修人员需穿着防护气衣。但是在对蒸汽发生器进行堵管作业时，由于下封头的作业空间较小，维修人员穿着膨胀的防护气衣将导致操作不便，使得耗时较长，严重影响维修效率。

此外，核电站运行进行堵管焊接时，通常采用添丝钨极氩弧焊的工艺对堵头进行角焊，维修人员须双手同时仰焊操作；并且由于u型换热管之间的距离较小，将进一步增加堵管的操作难度，同时焊缝的质量也无法得到保障。因此，如何快速高效地完成换热管的堵管作业，将直接影响到维修人员的人生安全。

基于上述，本发明提出一种可快速堵焊换热管并且提高焊缝质量的焊接工艺，有效降低核辐射对维修人员的健康威胁。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种提高蒸汽发生器堵管效率的焊接工艺，通过在堵头外壁上增加设置钝边来改变堵头结构，利用环形自熔焊实现堵头与管板之间的焊接连接，有效提高堵管操作的效率，减小维修人员的辐照时间，降低核辐射对维修人员的健康威胁。

为了实现上述目的，本发明提供一种提高蒸汽发生器堵管效率的焊接工艺，包含以下步骤：

s1、对用于堵管焊接的堵头进行机加工，在堵头的外壁上向外延伸形成环形钝边；

s2、将完成机加工的堵头安装在焊接机头上，并将安装有堵头的焊接机头插入至需要进行堵管操作的换热管内，使堵头上的钝边与管板稳定接触；

s3、开启焊接机头，对钝边进行环形自熔焊，使得堵头与管板焊接连接，完成对换热管的堵管操作。

所述的s1中，设置有环形钝边2的堵头1的截面呈“十”字型。

所述的堵头的外径与需要进行堵管操作的换热管的内径相匹配。

所述的s2中，在将堵头安装在焊接机头上时，通过将钝边卡设在焊接机头上进行定位；并且使得钝边与焊接机头上的钨极保持一定距离且相对固定。

所述的s2中，将堵头通过焊接机头插入设置在换热管内时，堵头上的钝边的外径大于换热管的外径2mm～10mm。

所述的s2中，焊接机头采用钨极氩弧焊接机头，可实现弧极的360°环形旋转，以实现对钝边的环形自熔焊。

综上所述，本发明所提供的提高蒸汽发生器堵管效率的焊接工艺，采用钝边自熔化的焊接方法实现堵头与管板之间的焊接连接，使得维修人员能够通过单手操作高效率的完成对换热管的堵管操作，在保证焊缝质量稳定的同时，有效降低核辐射对维修人员的健康威胁。

附图说明

图1为本发明中的蒸汽发生器的换热管-管板的结构示意图；

图2为本发明中的用于堵管焊接的堵头的结构示意图；

图3为本发明中的提高蒸汽发生器堵管效率的焊接工艺的装配示意图。

具体实施方式

以下结合图1～图3，详细说明本发明的一个优选实施例。

如图3所示，为本发明提供的提高蒸汽发生器堵管效率的焊接工艺，包含以下步骤：

s1、如图2所示，对用于堵管焊接的堵头1进行机加工，在堵头1的外壁上向外延伸形成一圈环形钝边2；

s2、将完成机加工的堵头1安装在焊接机头上，并将安装有堵头1的焊接机头插入至需要进行堵管操作的换热管3内，使得堵头1上的钝边2与管板4稳定接触，如图3所示；

s3、开启焊接机头，对钝边2进行环形自熔焊，使得堵头1与管板4焊接连接，完成对换热管3的堵管操作。

如图2所示，所述的s1中，设置有环形钝边2的堵头1的截面呈“十”字型。

所述的堵头1的外径与需要进行堵管操作的换热管3的内径相匹配。首先在堵管过程中，需要将堵头1顺利插入换热管3内，因此堵头1的外径需要小于换热管3的内径；但是为了保证良好的封堵效果，堵头1的外径与换热管3的内径之间不能相差太大；因此，堵头1的外径与需要进行堵管操作的换热管3的内径相匹配即可。

如图1所示，所述的s2中，管板4与换热管3经机械胀、或液压胀后采用密封焊焊接连接。

所述的s2中，将堵头1通过焊接机头插入设置在换热管3内时，堵头1上的钝边2的外径大于换热管3的外径2mm～10mm。由于蒸汽发生器中相邻换热管之间的间距较小，因此考虑钝边2的外径不能设置过大，否则由于空间限制将会影响焊接的实施；另外，又由于钝边2为实现自熔焊的部分，如果钝边2的外径太大，将增加焊接的工作量，但如果钝边2的外径太小，则无法安全可靠的实现焊接连接。因此，结合考虑上述各方面的因素，将堵头1上的钝边2的外径限制在大于换热管3外径2mm～10mm的范围内，从而在保护自熔焊可靠性的同时，又不易影响堵头1的性能。

但是，本领域技术人员应当显而易见，对于不同型号的蒸汽发生器，相邻换热管之间的间距会有相应的调整，并且各换热管本身的内、外径尺寸也会有所不同，在针对例如换热管间距增大或者换热管外径增大等的特殊情况时，对于钝边2的外径限制也需要相应进行变化，以此确保自熔焊的质量和可靠性，并且同时确保自熔焊的有效实施。因此，钝边外径大于换热管外径2mm～10mm的限制只针对大部分的通常情况，是对于堵头结构的更进一步的限定，在实际应用过程中，当可根据现场情况做出相应的调整。

本实施例中，堵头1上的钝边2的外径大于换热管3的外径2mm，或5mm，或8mm，或10mm。

所述的s2中，焊接机头采用钨极氩弧焊接机头，可实现弧极的360°环形旋转，以实现对钝边2的环形自熔焊。

本实施例中，针对蒸汽发生器内相邻换热管之间间距较小，导致换热管焊接空间较小的限制，且需要进行环形焊接的要求，因此考虑采用尺寸大小合适的钨极氩弧焊接机头进行堵管焊接操作。

所述的s2中，在将堵头1安装在焊接机头上时，通过将钝边2卡设在焊接机头上进行定位；并且使得钝边2与焊接机头上的钨极保持一定距离且相对固定。在实际操作中，钨极相对于钝边2的距离需根据多次工艺试验调整固定。

本实施例中，所述的钝边2通过凹凸配合或卡扣设置等卡设在焊接机头上，从而实现对堵头1的安装定位。但本领域技术人员应当显而易见，任何其他能够实现将钝边2卡设在焊接机头上的机械连接的技术方案，也适用于本发明。

综上所述，本发明所提供的提高蒸汽发生器堵管效率的焊接工艺，采用钝边自熔化的焊接方法实现堵头与管板之间的焊接连接，使得维修人员能够通过单手操作高效率的完成对换热管的堵管操作，在保证焊缝质量稳定的同时，有效降低核辐射对维修人员的健康威胁。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。