海上钻井平台桩腿齿条焊接工艺.docx

焊接评定----母材----焊材----定位方式----坡口形式----组对----预热----焊接----焊后加热保温---- 焊后焊缝检测探伤----缺陷修补齿条对接工艺焊接前工艺的准备 自升式钻井平台主要用来满足海上石油和天然气的勘探、开采工程的作业需要桩腿是钻 井平台的最大部件之一，对升井平台的使用寿命起着决定性的作用，其关键是焊接质量及 尺寸精度的控制自升式钻井平台焊接结构中，每个桩腿有三根齿条，桩腿齿条的焊接结 构有其自身显著的特点，在焊接上存在着钢板厚度大、母材强度高、焊后要求变形小等特 点桩腿母材及焊材 齿条母材为 ASTM A514 GR.Q,厚度为 127mm 和 152mm 两种规格，以后会发展到 200mm 以 上厚度材料屈服极限为 690MPa，抗拉强度 770/931MPa，纵向冲击在-40℃时不低于 34J对应国内的 Q690 高强度合金结构钢，其化学成分如下表：化学成分（质量分数）/%PSNbVTiCrNiCuNMoBALs牌号质 量 等 级CSiMn不大于不小于C0.0 300.0 30D0.0 300.0 25Q69 0E≤0.18≤0 .60≤2 .000.0 250.0 200.1 10.1 20.2 01.0 00.8 00.8 00.0 150.3 00.0 040.015中国 Q690 化学成分表 焊接材料的选取，选择与母材强度相匹配的焊条，等强匹配原则。

定位方式： 不论是主弦管与齿条的焊接，还是齿条与齿条的焊接，都是在专门设计的胎架中进行焊接 的 胎架的作用主要有三点： 1.起焊前定位齿条及弦管的作用；2.胎架与齿条的间隙用来调整；3.夹紧工件，焊接过程 中限制焊件变形； 弦管与齿条、齿条与齿条的焊接胎架如下图所示：齿条与弦管的焊接齿条与齿条对接及组成桩腿的胎架 齿条对接双面立焊的坡口形式：齿条对接焊接： 1.焊前的组对在特殊加工制造的胎架上完成，起到定位限制变形的作用焊前坡口 要清理干净，不允许有油渍、污渍、锈迹，焊前坡口打磨干净对接角度，间隙 调整完毕后，在胎架中进行卡死2.焊前预热对于本产品齿条的焊接，合适的预热温度能够大大提高焊接接头的抗 裂性，防止冷裂纹的产生，同时降低热影响区组织的硬度，并提高其低温冲击韧 性预热能降低马氏体的转变时的冷却速度，通过马氏体的自回火作用来提高抗 裂性能 但是预热温度不能太高，需要严格控制如果温度过高则会使 500℃~800℃的冷却速度低 于出现脆性混合组织的冷却速度，使热影响区出现明显的脆化合适的预热温度为 150℃~200℃预热形式采用电加热的方式，更容易让预热温度均匀及工件整体温度相同，不能 用烤把加热，烤把达不到充分、均匀加热的要求。

一般加热时间为 3-4 小时焊接过程中 要实时测量层间温度，当温度低时应用烤把加热至合适层温3.采用 SMAW 焊接，双面双人立向焊接，焊接由下至上完成焊条采用与母材等强 度的焊条焊条进行充分的烘烤保温才能使用 4.焊后加热保温焊后进行后热处理，保温时间为 2--4 小时 5.焊后 NDT 检测焊接完成后，首先进行焊缝外观的检测，外观检测后进行 UT 及 MP 检测不进行拍片 6.缺陷返修探测出缺陷后，现用加热片加热缺陷区，用砂轮打磨，扣掉缺陷，然 后按照前面步骤进行焊接保温工作缺陷只允许返修一次。