海上鉆井平臺樁腿齒條焊接工藝

1、焊接評定-母材一焊材-定位方式-坡口形式一組對-預熱一焊接一焊后加熱保溫- 焊后焊縫檢測探傷-缺陷修補齒條對接工藝焊接前工藝的準備自升式鉆井平臺主要用來滿足海上石油和天然氣的勘探、開采工程的作業(yè)需要。樁腿是鉆井 平臺的最大部件之一，對升井平臺的使用壽命起著決定性的作用，其關鍵是焊接質量及尺寸 精度的控制。自升式鉆井平臺焊接結構中，每個樁腿有三根齒條，樁腿齒條的焊接結構有其 自身顯著的特點，在焊接上存在著鋼板厚度大、母材強度高、焊后要求變形小等特點。樁腿母材及焊材齒條母材為ASTM A514 GR.Q,厚度為127mm和152mm兩種規(guī)格，以后會發(fā)展到200mm以 上厚度。材料屈服極限為690M

2、Pa，抗拉強度770/931MPa，縱向沖擊在-40C時不低于34J。 對應國內的Q690高強度合金結構鋼，其化學成分如下表：牌號質量等級化學成分（質量分數(shù)）/%CSiMnPSNbVTiCrNiCuNMoBALs不大于不小于Q69 0CW0.18W0.60W2.000.0300.0300.110.120.201.000.800.800.0150.300.0040.015D0.0300.025E0.0250.020中國Q690化學成分表焊接材料的選取，選擇與母材強度相匹配的焊條，等強匹配原則。定位方式：不論是主弦管與齒條的焊接，還是齒條與齒條的焊接，都是在專門設計的胎架中進行焊接的。胎架的作用主

3、要有三點：起焊前定位齒條及弦管的作用；2.胎架與齒條的間隙用來調整；3.夾緊工件，焊接過程中限制焊件變形；弦管與齒條、齒條與齒條的焊接胎架如下圖所示：齒條與弦管的焊接齒條與齒條對接及組成樁腿的胎架齒條對接雙面立焊的坡口形式：齒條對接焊接：1.焊前的組對在特殊加工制造的胎架上完成，起到定位限制變形的作用。焊前坡口要 清理干凈，不允許有油漬、污漬、銹跡，焊前坡口打磨干凈。對接角度，間隙調整 完畢后，在胎架中進行卡死。焊前預熱。對于本產品齒條的焊接，合適的預熱溫度能夠大大提高焊接接頭的抗裂 性，防止冷裂紋的產生，同時降低熱影響區(qū)組織的硬度，并提高其低溫沖擊韌性。 預熱能降低馬氏體的轉變時的冷卻速度，

4、通過馬氏體的自回火作用來提高抗裂性能。但是預熱溫度不能太高，需要嚴格控制。如果溫度過高則會使500C800C的冷卻速度低于 出現(xiàn)脆性混合組織的冷卻速度，使熱影響區(qū)出現(xiàn)明顯的脆化。合適的預熱溫度為150 C 200C。預熱形式采用電加熱的方式，更容易讓預熱溫度均勻及工件整體溫度相同，不能用 烤把加熱，烤把達不到充分、均勻加熱的要求。一般加熱時間為3-4小時。焊接過程中要實 時測量層間溫度，當溫度低時應用烤把加熱至合適層溫。采用SMAW焊接，雙面雙人立向焊接，焊接由下至上完成。焊條采用與母材等強度 的焊條。焊條進行充分的烘烤保溫才能使用。焊后加熱保溫。焊后進行后熱處理，保溫時間為2-4小時焊后NDT檢測。焊接完成后，首先進行焊縫外觀的檢測，外觀檢測后進行UT及 MP檢測。不進行