根據法國RCC-M《壓水堆核島機械設備設計建造規則》S卷，并結合嶺澳二期以及紅沿河一期核電站核島安裝焊接管理經驗，對焊接施工中各個環節的技術要求以及施工要點進行了逐一闡述，詳細描述了壓水堆核電站奧氏體不銹鋼管的焊接管理要求。
奧氏體不銹鋼管道具有優良的耐腐蝕、耐溫變性、抗拉性，廣泛應用于核電站主回路管道和輔助管道上，核島安裝中常見的奧氏體不銹鋼材質有Z2CN18.10、Z2CND17.12、Z2CND17.12N等。輔助管道焊接工作量大，對焊工技能、焊接技術人員的管理能力等要求都比較高，是核島安裝工程中的重中之重，當然，輔助管道的焊接施工質量也是業主和工程公司關注的重點。在實際工作中，我們發現通過加強過程前、過程中和過程后的管理，嚴格按照焊接數據單和管理程序的要求進行焊接活動，焊接一次合格率完全可以達到業主和工程公司的要求，焊接質量穩定、可靠。
1坡口準備
根據不銹鋼管厚度，核島輔助系統奧氏體不銹鋼管道使用的坡口型式一般有2種：管壁厚為t≤20 mm的管道，采用V型坡口；管壁厚為t＞20 mm的管道，采用U型坡口。
2焊材和保護氣體的選用
2.1焊材的選用
輔助系統奧氏體不銹鋼管道焊接選用進口ESAB焊材，氬弧焊絲為ER316L，牌號為OKTigrod316L，準1.6mm。藥皮焊條E316L-15，牌號為OK63.25N，直徑有2種，分別為準3.2mm、準4.0mm。每一批號的焊接材料必須經驗收合格后方可用于現場使用?，F場焊材庫及焊條烘干室內應確保環境溫度不低于20℃，相對濕度不大于60%。焊條在使用前必須烘焙，藥皮焊條的烘干溫度為（200±50）℃，烘干時間為2 h，重復烘干次數不能大于3次，保溫存放溫度為70～150℃之間。
2.2保護氣體的選用
保護氣體選用純氬，其純度要求應符合GB/T4842—2006《氬》的規定，氬氣純度（體積分數）≥99.99%。
3施焊環境及設備要求
所有的焊接作業必須在免受惡劣天氣影響的保護區域內進行。手工電弧焊焊接時風速不應超過8 m/s，氬弧焊焊接時風速不應超過2 m/s。焊接電弧在1 m范圍內相對濕度不得大于90%。同時，焊接場所的環境溫度應滿足RCC—M S7430中的要求：被不銹鋼管溫度至少保持在+5℃（含5℃）以上，當環境溫度低于-10℃時，不允許施焊。在環境溫度和工件溫度低于標準要求時，必須采取特殊作業措施（如搭建臨時房屋），以確保其環境溫度及試件溫度符合標準規定。
設備應選取性能良好的直流逆變電焊機，應經標定合格并在標定有效期內。鎢極選用鈰鎢極，準2 mm或準2.4 mm。
4焊接管理要點
4.1焊接前檢查
焊接活動開始前，必須對準備條件進行檢查，一般包括：（1）檢查設備是否運轉正常。（2）檢查焊工是否具有施焊相應焊縫的焊工資格，焊工資格是否有效。（3）檢查該焊縫是否具有焊接數據單和質量跟蹤文件，焊接數據單施焊范圍能否覆蓋母材，質量跟蹤文件有無錯誤。（4）檢查待焊表面和坡口附近是否清潔，焊接坡口及表面的加工是否符合焊接數據單的要求。
4.2不銹鋼管清理
焊口裝配前，必須通過100%外觀檢查，焊工必須對焊接坡口及邊緣內外不小于20 mm范圍內的不銹鋼管表面進行清理，油污可用丙酮或酒精等有機溶劑擦拭；毛刺等可用不銹鋼毛刷或者采用不銹鋼專用砂輪片進行打磨，經QC檢查合格后方能組對裝配。在搬運、裝配及焊接過程中，應盡可能避免對母材的損傷，以免使母材的耐蝕性降低。
4.3防止鐵素體污染
針對不銹鋼材料焊接過程中防止鐵素體污染的特殊要求有以下幾方面：（1）為防止鐵素體污染不銹鋼部件，在不銹鋼部件附近進行碳鋼焊接打磨時，必須將碳鋼和不銹鋼隔離并加以保護，以防止碳鋼飛濺而對不銹鋼產生污染。（2）用于不銹鋼焊接的地線夾必須使用不銹鋼的過渡板。（3）用于不銹鋼部件焊接的特殊消耗品（包括：不銹鋼用膠帶、氬氣室堵板、水溶紙、不銹鋼砂輪片等）應符合相關管理規定和技術要求。
4.4不銹鋼管組對
組對時，預留坡口間隙為1～4 mm（根據管道壁厚選擇），采用適當的反收縮，以5G1T位置（管子水平，垂直由下往上焊接）為例：焊接第一道焊縫時，熱收縮量比較大，組對時，上部間隙應大于底部間隙，根據熱收縮量來決定上部間隙預留的大小，使其正好抵消在第一焊道焊接過程中的熱收縮。這種情況下，底部間隙焊接前在公差范圍內，上部間隙在管道頂部焊接時能抵消熱收縮。不等厚對接不銹鋼管組對時，應對壁厚較厚的不銹鋼管進行加工，以保證內壁對齊，但錐度應小于10°。
4.5定位焊
焊接定位焊時，采用手工氬弧焊，嚴禁在坡口以外引弧。定位焊的焊接工藝、焊工資格、環境要求與正式施焊時相同。定位焊的焊縫長度應在10～15 mm范圍內，每個焊口不少于3點。所有的點固焊縫應保證焊透并熔合良好。點焊完畢后，焊工及QC人員應對點固焊縫進行檢查，發現未熔合、裂紋等缺陷時應及時清除，并重新點焊。為保證封底焊接成形良好，減少應力集中，應將定位焊縫兩端打磨成緩坡。
4.6施焊方法的選擇
根據母材厚度的不同，同時考慮焊接工作效率和焊接質量的要求，輔助系統奧氏體不銹鋼管道焊接方法根據以下原則確定：當母材厚度t≤6 mm時，選用TIG（手工氬弧焊）焊接方法；當母材厚度t＞6 mm時，選用TIG+SMAW（手工氬弧焊打底+手工電弧焊填充及蓋面）焊接方法。
4.7焊接位置
核島安裝所有管道焊接工藝評定制作時均選取2GT（管子豎直，水平焊接）和5G1T（管子水平，垂直由下往上焊接）位置，所以焊接數據單能夠覆蓋除了立向下位置外的所有位置。雖然現場實際管道位置多種多樣，焊工需要面對各種疑難位置的焊接，但是，仍然必須嚴格遵守焊接數據單的要求，嚴禁立向下焊接。
4.8焊接電流
焊接時，電流根據實際選用的焊接數據單來確定。一般來說，手工氬弧焊電流選取范圍為50～150 A之間，手工電弧焊電流選取范圍為準3.2 mm，焊條為80～115 A；準4.0 mm焊條為85～170 A之間，焊工根據焊接數據單給定的焊接電流進行施焊，嚴禁超電流焊接。在允許的范圍內，盡量控制不銹鋼的焊接線能量，防止過燒。
4.9背面保護
根據RCC-M S7436的要求：當根部焊到采用TIG焊時，為防止焊縫背面氧化應在內部采用惰性氣體保護。對于奧氏體不銹鋼，其保護氣體應為氬氣或其他惰性氣體。不管采用何種焊接工藝，為防止背面焊縫氧化，熔敷層厚度至少達到4 mm時，這種惰性氣體保護才能撤除。同樣，當在厚度小于5 mm的奧氏體不銹鋼零件表面焊接時，背面應采用惰性氣體保護以防止氧化。
現場實際焊接時，一般采用管內充氬氣進行焊接保護。根據管道直徑與復雜程度決定采用整管充氣或者制作背面充氬保護室的方法。施焊時現場應做好防風措施，管內應防止穿堂風，必要時可對管段進行臨時封堵，在確保管內氬氣已充足時進行封底焊道的焊接，焊接盡量一次連續完成。充氬時應從管道下部充入氣體，背面氣體保護流量根據焊接數據單的要求選取，一般情況下，背面氣體保護流量為10～15 L/min。
4.10焊接操作
施焊時采用直流反接法，不銹鋼管是負極，溫度低、受熱少，并且直流電源穩定，有利于保證焊接質量。焊條焊接時可以輕微擺動，但擺動范圍不能超過焊條直徑的3倍。多層多道焊時，層間溫度不得超過175℃，每層的焊接接頭要盡量錯開。每焊完一層焊道，應將焊渣、飛濺物等清理干凈，打磨時注意避免過熱。焊接下一道前，必須仔細檢查已焊焊縫，確認無裂紋、咬邊等缺陷后，方可進行下一道焊接。施焊過程中要保證引弧和收弧的質量，收弧的時候應將弧坑填滿。
5結語
本文結合嶺澳二期和紅沿河一期核電站核島的施工建設過程中，所設計的安裝焊接工作和管理經驗，對焊接施工中的技術要求、要點進行了闡述，特別分析了壓水堆核電站奧氏體不銹鋼管的焊接管理要求，對類似工程有較強的借鑒意義。
