一种圆筒形桩腿中桩腿与齿条座板的焊接技术的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及海洋工程钻井平台建造技术领域，具体涉及一种圆筒形粧腿中粧腿与齿条座板的焊接技术。
【背景技术】
[0002]自升式钻井平台是目前世界上油气田开采应用最为广泛的装备之一，具有造价低、可用于多种情况下的全天候钻井作业的特点，自升式钻井平台的设计制作水平直接决定着海洋油气田资源的开采能力。自升式钻井平台的主要由上层平台、粧腿、固粧结构三部分组成，重量往往有数万吨，其中粧腿起着支撑平台在海上作业，并承受自身全部重量的作用，同时粧腿还承受着海浪、海风的冲击，因此粧腿的切割和焊接具有严格的质量和精度要求。
[0003]齿条板为自升式钻井平台粧腿的关键构件，它承受平台体升、降时产生的载荷，齿条板与粧腿间的焊接质量直接影响钻井平台的使用安全。由于齿条板采用调质钢，同时齿条板的厚度大，刚性大、拘束度大，因此，即使焊缝中有很小的缺陷，也会形成裂纹源，导致裂纹产生，从而造成粧腿的质量问题，进而影响整个钻井平台的使用安全。为了更好的完成粧腿与齿条座板的焊接，本发明提供了一种自升式钻井平台圆筒形粧腿与齿条座板的焊接技术，能够满足圆筒形粧腿与齿条座板的焊接要求，符合焊接质量规范。
【发明内容】
[0004]为了提高【背景技术】中提到的粧腿与齿条座板的焊接，本发明所述的一种圆筒形粧腿与齿条座板的焊接技术，能够更好的实现圆筒形粧腿中粧腿与齿条座板的焊接，是通过如下步骤来实现的:
[0005]第一步:焊接前准备
[0006]焊接前需要对待焊接部位两侧各20mm范围内的氧化物、水、油、锈等对焊接质量有影响的杂质，并对待焊接部件进行预加热，齿条板5与座板3，6焊前采用履带式电加热器预热，预热温度为170?175°C，座板3，6与粧腿半圆板I含铅采用氧乙炔火焰预热，预热温度为115?125。。。
[0007]详细地，清除杂质的方法和步骤为:将待除杂质部位先用200目砂纸进行打磨，除去浮锈，再用10%的盐酸溶液在室温下浸泡60min，将锈及氧化物除尽，然后用清水冲洗2?3遍；将经酸洗后的部件待除杂质部位用60°C的5%氢氧化钠与5%洗洁精的混合溶液浸泡30min，以达到中和与除油的目的。
[0008]进一步地，预热在保证焊接质量的同时，还可以达到除水的目的。
[0009]第二步:焊接
[0010]按照先焊约束较大的部分，后焊约束较小的部分，先焊变形较大的焊缝，后焊变形较小的焊缝的原则，先将座板3，6和齿条板5焊接在一起，然后再将座板3，6和齿条板5的组合件与粧腿半圆板I进行焊接，座板与齿条板焊缝2的对接方式为单边V性坡口，座板3，6与齿条板5焊接时，座板3，6和齿条板5的对接方式为X形坡口，先焊接齿条板与座板焊接外缝4 (焊接外缝4有两个)，再翻转座板与齿条板，对齿条板与座板焊接内缝7进行焊接(焊接内缝7有两个)，使所有焊缝均处于平焊位置。
[0011]详细地，座板3，6与齿条板5焊接时，为减少变形，焊前座板间应加横撑固定(两端必须加)，横撑间距为1500mm，座板与齿条板的焊接外缝应预留200mm缓焊部位，此缓焊部位待安装后装座板时再焊接；
[0012]详细地，座板3，6与齿条板5、座板3，6与粧腿半圆板I焊接时，由双数焊工采用分段退焊法(每段焊缝长约300?400mm)，先进行定位焊，定位焊长度不小于50mm，间距为200?250mm(定位焊处采用氩乙炔火焰预热，预热温度为165?170°C )，再从齿条板的中心位置向两侧对称施焊，焊接过程中层间温度严格控制在170?180°C。
[0013]详细地，焊接时采用窄焊道多层焊法，各焊道焊接方向相反，各层的接头要相互错开，上一道焊接完成后，必须进行清理，清理干净后才能进行下道的焊接，焊接工作应连续进行，不得中断，如停止焊接，应重新进行预热后再施焊。
[0014]第三步:焊接后处理及检验
[0015]焊后立即将焊缝(包括座板与齿条板焊缝2、齿条板与座板焊接外缝4和齿条板与座板焊接内缝7)附近区域加热至235?250°C，保温2.5h后，用石棉布包扎缓冷，热处理完成后对所有焊缝按规范要求进行无损检测，检测方法为超声检测法。
[0016]有益效果
[0017]本发明对现有的粧腿与齿条座板的焊接技术进行了改进，优化了工艺参数，焊接的表面成型美观，无缺陷，焊缝无损检测的合格率提高了 15%，焊接质量有所提高，同时也提高了焊接效率。
【附图说明】
[0018]图1为本发明所述的一种圆筒形粧腿中粧腿与齿条座板的焊接示意图。
[0019]1-粧腿半圆板、2-座板与齿条板焊缝、3，6-座板、4-齿条板与座板焊接外缝、5-齿条板、7_齿条板与座板焊接内缝。
【具体实施方式】
[0020]结合说明书附图对本发明进行详细说明:
[0021]实施例1:
[0022]第一步:焊接前准备
[0023]焊接前需要对待焊接部位两侧各20mm范围内的氧化物、水、油、锈等对焊接质量有影响的杂质，清除杂质的方法和步骤为:将待除杂质部位先用200目砂纸进行打磨，除去浮锈，再用10%的盐酸溶液在室温下浸泡60min，将锈及氧化物除尽，然后用清水冲洗3遍；将经酸洗后的部件待除杂质部位用60°C的5%氢氧化钠与5%洗洁精的混合溶液浸泡30min，以达到中和与除油的目的。
[0024]对待焊接部件进行预加热，齿条板5与座板3，6焊前采用履带式电加热器预热，预热温度为170?175°C，座板3，6与粧腿半圆板I含铅采用氧乙炔火焰预热，预热温度为115?125°C，在预热的同时，能够将待焊接部位的水除去。
[0025]第二步:焊接
[0026]座板3，6与齿条板5焊接时，为减少变形，焊前座板间应加横撑固定(两端必须加)，横撑间距为1500mm，座板与齿条板的焊接外缝应预留200mm缓焊部位，此缓焊部位待安装后装座板时再焊接；先焊接齿条板与座板焊接外缝4，再翻转座板与齿条板，对齿条板与座板焊接内缝7进行焊接，使所有焊缝均处于平焊位置。座板3，6与齿条板5焊接时，座板3，6和齿条板5的对接方式为X形坡口。
[0027]座板3，6与粧腿半圆板I焊接时，座板与齿条板焊缝2的对接方式为单边V形坡口，由双数焊工采用分段退焊法(每段焊缝长约300_)，先进行定位焊，定位焊长度为50mm，间距为250mm，定位焊处采用氩乙炔火焰预热，预热温度为165°C，再从齿条板的中心位置向两侧对称施焊，焊接过程中层间温度严格控制在170°C。
[0028]焊接时采用窄焊道多层焊法，各焊道焊接方向相反，各层的接头要相互错开，上一道焊接完成后，必须进行清理，清理干净后才能进行下道的焊接，焊接工作应连续进行，不得中断，如停止焊接，应重新进行预热后再施焊。
[0029]第三步:焊接后处理及检验
[0030]焊后立即将焊缝(包括座板与齿条板焊缝2、齿条板与座板焊接外缝4和齿条板与座板焊接内缝7)附近区域加热至235°C，保温2.5h后，用石棉布包扎缓冷，热处理完成后对所有焊缝按规范要求进行无损检测，检测方法为超声检测法。
[0031]实施例2:
[0032]第一步:焊接前准备
[0033]焊接前需要对待焊接部位两侧各20mm范围内的氧化物、水、油、锈等对焊接质量有影响的杂质，清除杂质的方法和步骤为:将待除杂质部位先用200目砂纸进行打磨，除去浮锈，再用10%的盐酸溶液在室温下浸泡60min，将锈及氧化物除尽，然后用清水冲洗3遍；将经酸洗后的部件待除杂质部位用60°C的5%氢氧化钠与5%洗洁精的混合溶液浸泡30min，以达到中和与除油的目的。
[0034]对待焊接部件进行预加热，齿条板5与座板3，6焊前采用履带式电加热器预热，预热温度为175°C，座板3，6与粧腿半圆板I含铅采用氧乙炔火焰预热，预热温度为120°C，在预热的同时，能够将待焊接部位的水除去。