核电站主管道自动焊机焊缝缺陷的返修研究

核电站主管道自动焊是一种先进技术，是三代核电站主管道焊接的首选技术。中广核工程有限公司在压水堆核电站主管道自动焊技术中开发了窄间隙、单层单道焊接工艺，该工艺较手工焊相比能显著提高焊接质量和效率、降低工人劳动强度。在该工艺开发及现场实施过程中，由于其自身焊接特点，也会产生一系列缺陷。为确保焊缝质量，中广核工程有限公司根据主管道特点、坡口形式以及缺陷特点等，研究和开发了压水堆主管道焊缝返修技术。

　　2007年10月，国家发改委能源局出台的《核电中长期发展规划2005—2020》中提出：到2020年，核电运行装机容量争取达到4000万kw，核电年发电量达到2600——2800亿kwh。目前，我国已开工建设的核电机组数量达到了27台，在建机组数量居全世界第一。这意味着，我国核电建设工程已面临大量的安装任务。但是2011年福岛核电站事故对在建核电敲响警钟，国家此时积极出台相关政策，暂缓核电建设，确保在建核电站的安全质量。

　　核电站主管道是连接核岛主设备的大厚壁承压管道，是核电站的“主动脉”，也是核电站的重要屏障，其材质为牌号Z3CN20-09M的奥氏体铁素体不锈钢，目前我们主要采用的窄间隙自动焊进行主管道的焊接，由于此焊接方法是窄间隙坡口，单层单道焊接，坡口两侧接近垂直状态，在焊接过程中，发生未熔合缺陷的风险略有提高。主管道自动焊焊接质量直接影响电站的安全运行。通过PT、RT、UT等无损检测方法进行焊缝缺陷的检测，然后根据RCC-M标准对于主管道按一级焊缝的标准进行验收，如果缺陷超标，必须采取相应的返修方案进行修补，确保现场质量。

　　手工焊宽坡口能够让焊条充分深入坡口内，便于焊工摆动焊条，易于操作。宽坡口由于坡口角度较大，坡口两侧有一定的倾斜状态，因此在焊接过程中，坡口侧壁能够较好的熔合；但增加了焊缝金属的填充量、成本、焊接时间，使得生产效率降低。手工焊的坡口宽，每一层的焊道数根据坡口的宽度来决定。

　　自动焊采用窄间隙坡口具有减小焊接的残余应力和变形，提高焊接质量，减少填充量，降低生产成本。但是窄间隙坡口由于坡口角度较小，坡口两侧基本处于垂直状态，因此在焊接过程中，焊缝搭接处不平整容易出现未熔合、气孔等缺陷。