一种核电站密封焊返修方法及系统.pdf

本发明公开了一种核电站密封焊返修方法及系统，解决了现有技术中核电站密封焊焊缝缺陷返修工艺复杂且焊接风险大的技术问题，所述方法包括：S1、在焊缝缺陷中心线上钻多个第一孔；S2、断开第一孔之间的孔桥形成槽型坡口；S3、在焊缝上距离槽型坡口预设距离的部位，钻第二孔，以为焊接操作面的背面腔室充氩气；S4、对背面腔室进行清洁，并对槽型坡口和第二孔进行返修焊接；S5、对返修焊缝进行外观、液体渗透和水压试验检查；实现了返修焊接工艺简便、提供充足惰性气体保护、排除残留水分，保证焊接质量的技术效果。

权利要求书
1.  一种核电站密封焊返修方法，其特征在于，所述方法包括步骤：
S1、当确定密封焊的焊缝缺陷位置后，基于所述焊缝缺陷位置的轴线，在 所述密封焊的焊缝上确定中心线，并在所述中心线上钻多个并排的第一孔；其 中，所述多个并排的第一孔中任意两个相邻的孔之间存在孔桥；
S2、断开所述孔桥，以在所述焊缝上形成槽型坡口；
S3、在所述焊缝上距离所述槽型坡口预设距离的部位，钻第二孔，以为焊 接操作面的背面腔室充氩气；
S4、对所述背面腔室进行清洁，并对所述槽型坡口和所述第二孔进行返修 焊接；
S5、在所述返修焊接完成后，对焊缝进行外观、液体渗透和水压试验检查。

2.  如权利要求1所述的核电站密封焊返修方法，其特征在于，在所述步 骤S1～S3中，在进行钻磨操作的同时，所述方法还包括：
利用吸尘器吸除钻磨过程中形成的杂物。

3.  如权利要求2所述的核电站密封焊返修方法，其特征在于，所述吸尘 器包括固定吸嘴和可拆装吸嘴，所述可拆装吸嘴的吸尘端头为与所述槽型坡口 形状匹配的中空扁形，所述步骤S4具体包括以下步骤：
S41、将所述可拆装吸嘴安装于所述固定吸嘴上，并将所述吸尘端头与所 述槽型坡口匹配对接，以使所述吸尘器吸除钻磨过程中落入所述背面腔室中的 杂物；
S42、将所述焊缝加热到预设温度，并将充氩管通入所述第二孔内，利用 高压氩气和高温将所述背面腔室的残留水分排除干净；
S43、利用粘性密封胶带封堵所述槽型坡口的部分槽口，并预留预设长度 的槽口作为排气孔；同时，保持充氩时间大于等于第一预设时长；
S44、采用手工钨极氩弧焊对所述排气孔进行焊接，同时，逐步揭除所述 粘性密封胶带，直至完成对所述槽型坡口的全部槽口的焊接；
S45、从所述第二孔中拔掉所述充氩管，立即焊接封堵所述第二孔，保证 所述背面腔室的氩气保护效果。

4.  如权利要求1～3任一权项所述的核电站密封焊返修方法，其特征在于， 在执行步骤S1～S3时，采用钻头进行钻孔操作，所述钻头上设置有一套筒，用 于限制所述钻头的钻孔行程。

5.  如权利要求4所述的核电站密封焊返修方法，其特征在于，在所述步 骤S42之后且所述步骤S43之前，所述方法还包括以下步骤：
S46、通过温湿计检测所述背面腔室内的残余湿度，获得湿度检测结果；
S47、当所述湿度检测结果表明所述背面腔室内残留水分排除干净时，停 止对所述焊缝进行加热，并通过所述第二孔持续向所述背面腔室内充氩气，直 至所述焊缝的加热区域表面温度缓冷到50℃以下。

6.  如权利要求4所述的核电站密封焊返修方法，其特征在于，在所述步 骤S44之后且所述步骤S45之前，所述方法还包括以下步骤：
S48、当所述槽型坡口全部焊接完成之后，在返修焊接部位进行一道不填 加焊丝的光面焊；
S49、继续向所述背面腔室充第二预设时长的氩气。

7.  一种核电站密封焊返修系统，其特征在于，所述系统包括：
钻孔模块，用于当确定密封焊的焊缝缺陷位置后，基于所述焊缝缺陷位置 的轴线，在所述密封焊的焊缝上确定中心线，并在所述中心线上钻多个并排的 第一孔；其中，所述多个并排的第一孔中任意两个相邻的孔之间存在孔桥；断 开所述孔桥，以在所述焊缝上形成槽型坡口；以及在所述焊缝上距离所述槽型 坡口预设距离的部位，钻第二孔，以为焊接操作面的背面腔室充氩气；
清洁焊修模块，用于对所述背面腔室进行清洁，并对所述槽型坡口和所述 第二孔进行返修焊接；
返修检测模块，用于在返修焊接完成后，对焊缝进行外观、液体渗透和水 压试验检查。

8.  如权利要求7所述的核电站密封焊返修系统，其特征在于，所述系统 还包括：吸尘器，用于在所述钻孔模块进行钻磨操作时，吸除钻磨过程中形成 的杂物。

9.  如权利要求8所述的核电站密封焊返修系统，其特征在于，所述吸尘 器包括固定吸嘴和可拆装吸嘴，所述可拆装吸嘴的吸尘端头为与所述槽型坡口 形状匹配的中空扁形；所述清洁焊修模块，具体包括：
改良吸尘单元，用于将所述可拆装吸嘴安装于所述固定吸嘴上，并将所述 吸尘端头与所述槽型坡口匹配对接，以使所述吸尘器吸除钻磨过程中落入所述 背面腔室中的杂物；
除水单元，用于将所述焊缝加热到预设温度，并将充氩管通入所述第二孔 内，利用高压氩气和高温将所述背面腔室的残留水分排除干净；
焊修单元，用于利用粘性密封胶带封堵所述槽型坡口的部分槽口，并预留 预设长度的槽口作为排气孔；同时，保持充氩时间大于等于第一预设时长；采 用手工钨极氩弧焊对所述排气孔进行焊接，同时，逐步揭除所述粘性密封胶带， 直至完成对所述槽型坡口的全部槽口的焊接；以及从所述第二孔中拔掉所述充 氩管，立即焊接封堵所述第二孔，保证所述背面腔室的氩气保护效果。

10.  如权利要求7～9任一权项所述的核电站密封焊返修系统，其特征在于， 所述钻孔模块包括钻头，用于进行钻孔操作；所述钻头上设置有一套筒，用于 限制所述钻头的钻孔行程。

11.  如权利要求10所述的核电站密封焊返修系统，其特征在于，所述清 洁焊修模块还包括：
温湿检测单元，用于在所述除水单元将所述焊缝加热到预设温度，并将充 氩管通入所述第二孔内之后，且在所述焊修单元利用粘性密封胶带封堵所述槽 型坡口的部分槽口之前，通过温湿计检测所述背面腔室内的残余湿度，获得湿 度检测结果；
降温单元，用于当所述湿度检测结果表明所述背面腔室内残留水分排除干 净时，停止对所述焊缝进行加热，并通过所述第二孔持续向所述背面腔室内充 氩气，直至所述焊缝的加热区域表面温度缓冷到50℃以下。

12.  如权利要求10所述的核电站密封焊返修系统，其特征在于，所述焊 修单元还用于在完成对所述槽型坡口的全部槽口的焊接之后，且在从所述第二 孔中拔掉所述充氩管之前，在返修焊接部位进行一道不填加焊丝的光面焊，并 继续向所述背面腔室充第二预设时长的氩气。

说明书一种核电站密封焊返修方法及系统
技术领域
本发明涉及核电站焊接技术领域，尤其涉及一种核电站密封焊返修方法及系统。
背景技术
焊接是建设核电工程极为重要的制造方法，是核电站制造、安装与服役维护过程中需要确保的关键技术。核岛主要部件均为焊接结构，核岛内主要承压部件，包括反应堆压力壳、蒸发器、稳压器、循环泵及一回路管路，其制造与现场安装均是采用焊接技术。要求核岛焊接构件在高温、高压、辐照及水(汽)质环境下长寿命高安全可靠性的工作，对焊接质量提出了极高的要求。
核电工程中所用材料品种很多，母材及焊接材料冶金质量要求极高。核电结构中接头部位和形式复杂，如J形焊接接头，如图1A所示，为核电站控制棒控制机构(CRDM，Control Rod Drive Mechanism)的安装示意图，在CPR1000堆型的核电站中CRDM位于反应堆上方，CRDM的耐压壳1设置有内螺纹，反应堆压力容器顶盖接管座2设置有与内螺纹匹配的外螺纹，在安装CRDM的过程中，耐压壳1与反应堆压力容器顶盖接管座2通过内螺纹和外螺纹匹配连接，另外，如图1B所示，为耐压壳1与接管座2的壳体的焊接接头示意图，耐压壳1与接管座2的壳体采用焊接密封(图1B中虚线框圈出的部位即为J形接头)，其焊缝3最终作为反应堆压力容器压力边界的一部分，起到密封的作用。
这种在CRDM系统安装的过程中，为保证耐压壳1和接管座2焊缝的密封性使用的一种特殊的焊接方式属于密封焊；该焊缝有母材厚度较薄(1.9±0.1mm)、内部空间狭小、焊后空间相对密封的特点CRDM密封焊缝。 然而，在进行CRDM密封焊的过程中，由于电弧焊的自身特性，可能产生不可接受的焊接缺陷。为修复该不可接受缺陷而进行的修复焊接即为密封焊返修。正是由于该处焊缝有内部空间狭小、母材厚度薄、焊接完成后难以从内部进行惰性气体保护等技术困难，CRDM密封焊的返修需要开发专用的焊接方法。
目前，针对上述密封焊的缺陷有两种返修方案：
第一种返修方案为：采用整体切割重新焊接技术，开发专用切割机械工具，将切割机加持在耐压壳上，刀具对准焊缝，机械旋转将切割焊缝部位，并将焊缝区整体切除重新组装焊接。虽然，第一种返修方案能够保证焊缝质量；但是，对加工尺寸要求精度高，加工后既要保证安装力矩、又需保证组对间隙值，实施较为困难，同时设备需要特殊定制，返修成功率较低，存在返修风险大，周期长，费用高的问题。
第二种返修方案为：采用堆焊修复技术，即在有缺陷部位外表面堆焊一层熔敷金属，增大承载截面厚度，保证设备密封不泄露。但是，在焊后检查中发现不可接受的缺陷需进行返修时，因其焊缝有母材厚度较薄(1.9±0.1mm)、内部空间狭小、焊后空间相对密封的特点，对于局部缺陷(长度小于40mm)使用此方案进行返修难以避免以下三个问题：1)缺陷不能完全去除，理论上存在扩展的可能，有再次开裂的风险；2)此方案需对存留在设备内部的缺陷进行理论安全评价，建立评价模型，理论计算过程复杂，评审难度大；3)熔敷金属厚度较大，焊接接头局部存在应力集中，对接头机械性能有不利影响。
可见，现有技术中存在，核电站密封焊焊缝缺陷返修工艺复杂且焊接风险大的技术问题。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的核电站密封焊焊缝缺陷返修工艺复杂且焊接风险大的技术问题，提供一种核电站密封焊返修方法及系统，实现了返修焊 接工艺简便、为不锈钢焊缝背面不可达的背面腔室提供惰性气体保护、排除水压试验后残留水分，保证焊接质量的技术效果。
一方面，本发明实施例提供了一种核电站密封焊返修方法，所述方法包括步骤：
S1、当确定密封焊的焊缝缺陷位置后，基于所述焊缝缺陷位置的轴线，在所述密封焊的焊缝上确定中心线，并在所述中心线上钻多个并排的第一孔；其中，所述多个并排的第一孔中任意两个相邻的孔之间存在孔桥；
S2、断开所述孔桥，以在所述焊缝上形成槽型坡口；
S3、在所述焊缝上距离所述槽型坡口预设距离的部位，钻第二孔，以为焊接操作面的背面腔室充氩气；
S4、对所述背面腔室进行清洁，并对所述槽型坡口和所述第二孔进行返修焊接；
S5、在所述返修焊接完成后，对焊缝进行外观、液体渗透和水压试验检查。
可选的，在所述步骤S1～S3中，在进行钻磨操作的同时，所述方法还包括：
利用吸尘器吸除钻磨过程中形成的杂物。
可选的，所述吸尘器包括固定吸嘴和可拆装吸嘴，所述可拆装吸嘴的吸尘端头为与所述槽型坡口形状匹配的中空扁形，所述步骤S4具体包括以下步骤：
S41、将所述可拆装吸嘴安装于所述固定吸嘴上，并将所述吸尘端头与所述槽型坡口匹配对接，以使所述吸尘器吸除钻磨过程中落入所述背面腔室中的杂物；
S42、将所述焊缝加热到预设温度，并将充氩管通入所述第二孔内，利用高压氩气和高温将所述背面腔室的残留水分排除干净；
S43、利用粘性密封胶带封堵所述槽型坡口的部分槽口，并预留预设长度的槽口作为排气孔；同时，保持充氩时间大于等于第一预设时长；
S44、采用手工钨极氩弧焊对所述排气孔进行焊接，同时，逐步揭除所述粘性密封胶带，直至完成对所述槽型坡口的全部槽口的焊接；
S45、从所述第二孔中拔掉所述充氩管，立即焊接封堵所述第二孔，保证所述背面腔室的氩气保护效果。
可选的，在执行步骤S1～S3时，采用钻头进行钻孔操作，所述钻头上设置有一套筒，用于限制所述钻头的钻孔行程。
可选的，在所述步骤S42之后且所述步骤S43之前，所述方法还包括以下步骤：
S46、通过温湿计检测所述背面腔室内的残余湿度，获得湿度检测结果；
S47、当所述湿度检测结果表明所述背面腔室内残留水分排除干净时，停止对所述焊缝进行加热，并通过所述第二孔持续向所述背面腔室内充氩气，直至所述焊缝的加热区域表面温度缓冷到50℃以下。
可选的，在所述步骤S44之后且所述步骤S45之前，所述方法还包括以下步骤：
S48、当所述槽型坡口全部焊接完成之后，在返修焊接部位进行一道不填加焊丝的光面焊；
S49、继续向所述背面腔室充第二预设时长的氩气。
另一方面，本发明实施例还提供了一种核电站密封焊返修系统，所述系统包括：
钻孔模块，用于当确定密封焊的焊缝缺陷位置后，基于所述焊缝缺陷位置的轴线，在所述密封焊的焊缝上确定中心线，并在所述中心线上钻多个并排的第一孔；其中，所述多个并排的第一孔中任意两个相邻的孔之间存在孔桥；断开所述孔桥，以在所述焊缝上形成槽型坡口；以及在所述焊缝上距离所述槽型坡口预设距离的部位，钻第二孔，以为焊接操作面的背面腔室充氩气；
清洁焊修模块，用于对所述背面腔室进行清洁，并对所述槽型坡口和所述第二孔进行返修焊接；
返修检测模块，用于在返修焊接完成后，对焊缝进行外观、液体渗透和水压试验检查。
可选的，所述系统还包括：吸尘器，用于在所述钻孔模块进行钻磨操作时，吸除钻磨过程中形成的杂物。
可选的，所述吸尘器包括固定吸嘴和可拆装吸嘴，所述可拆装吸嘴的吸尘端头为与所述槽型坡口形状匹配的中空扁形；所述清洁焊修模块，具体包括：
改良吸尘单元，用于将所述可拆装吸嘴安装于所述固定吸嘴上，并将所述吸尘端头与所述槽型坡口匹配对接，以使所述吸尘器吸除钻磨过程中落入所述背面腔室中的杂物；
除水单元，用于将所述焊缝加热到预设温度，并将充氩管通入所述第二孔内，利用高压氩气和高温将所述背面腔室的残留水分排除干净；
焊修单元，用于利用粘性密封胶带封堵所述槽型坡口的部分槽口，并预留预设长度的槽口作为排气孔；同时，保持充氩时间大于等于第一预设时长；采用手工钨极氩弧焊对所述排气孔进行焊接，同时，逐步揭除所述粘性密封胶带，直至完成对所述槽型坡口的全部槽口的焊接；以及从所述第二孔中拔掉所述充氩管，立即焊接封堵所述第二孔，保证所述背面腔室的氩气保护效果。
可选的，所述钻孔模块包括钻头，用于进行钻孔操作；所述钻头上设置有一套筒，用于限制所述钻头的钻孔行程。
可选的，所述清洁焊修模块还包括：
温湿检测单元，用于在所述除水单元将所述焊缝加热到预设温度，并将充氩管通入所述第二孔内之后，且在所述焊修单元利用粘性密封胶带封堵所述槽型坡口的部分槽口之前，通过温湿计检测所述背面腔室内的残余湿度，获得湿度检测结果；
降温单元，用于当所述湿度检测结果表明所述背面腔室内残留水分排除干净时，停止对所述焊缝进行加热，并通过所述第二孔持续向所述背面腔室内充氩气，直至所述焊缝的加热区域表面温度缓冷到50℃以下。
可选的，所述焊修单元还用于在完成对所述槽型坡口的全部槽口的焊接之后，且在从所述第二孔中拔掉所述充氩管之前，在返修焊接部位进行一道不填 加焊丝的光面焊，并继续向所述背面腔室充第二预设时长的氩气。
本发明提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
由于在本发明中，密封焊返修的整个过程包括：1)缺陷定位和焊接准备，即在所述密封焊的焊缝缺陷位置上确定中心线，并在所述中心线上钻多个并排的第一孔；并通过钻磨操作，断开所述多个第一孔之间的孔桥，以在所述焊缝上形成槽型坡口；进一步，在所述焊缝上距离所述槽型坡口预设距离的部位，钻一个用于为焊接操作面的背面腔室充氩气的第二孔；通过将所述焊缝加热到预设温度，并将充氩管通入所述第二孔内，利用高压氩气和高温将所述背面腔室的残留水分排除干净；还通过吸尘器吸除所述焊缝缺陷位置以及所述背面腔室的杂物(如碎屑、灰尘等)；2)补焊，即利用粘性密封胶带封堵所述槽型坡口的部分槽口，并预留预设长度的槽口作为排气孔；同时，保持充氩时间大于等于第一预设时长；采用手工钨极氩弧焊对所述排气孔进行焊接，同时，逐步揭除所述粘性密封胶带，直至完成对所述槽型坡口的全部槽口的焊接；从所述第二孔中拔掉所述充氩管，立即焊接封堵所述第二孔，保证所述背面腔室的氩气保护效果；3)试验检查，即在返修焊接完成后，依次对焊缝进行外观、液体渗透、水压试验检查。也就是说，在缺陷定位和焊接准备阶段，通过在焊缝缺陷上钻多个第一孔，并将各小孔之间的孔桥断开，凸显缺陷位置使焊接操作易于进行，并且不会造成不可控的缺陷扩大，通过钻第二孔(即充氩孔)，为密封设备的背面腔室提供氩气保护环境，通过给焊缝加热并向所述背面腔室充高纯氩，可以有效地保证水压试验后残留在背面腔室内的水份从第一孔和第二孔排出，以保证焊接质量；进一步在补焊阶段，首先利用粘性密封胶带封堵所述槽型坡口的部分槽口，并在焊接的过程中，逐步揭除胶带，以及在全部槽口补焊完成后，持续充氩一段时间，拔出充氩管，并立即焊堵充氩孔，保证了焊缝处的持续氩气保护；解决了现有技术中存在的核电站密封焊焊缝缺陷返修工艺复杂且焊接风险大的技术问题，实现了返修焊接工艺简便、为不锈钢焊缝背面不可达的背面腔室提供惰性气体保护、排除水压试验后残留水分，保证焊接 质量的技术效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1A-图1B为背景技术提供的核电站控制棒控制机构与反应堆压力容器顶盖接管座的安装示意图；
图2为本发明实施例提供的第一种核电站密封焊返修方法流程图；
图3为本发明实施例提供的第二种核电站密封焊返修方法流程图；
图4A-图4C为本发明实施例提供的密封焊焊缝缺陷返修焊接示意图；
图5为本发明实施例提供的吸尘器可拆装吸嘴结构示意图；
图6为本发明实施例提供的钻头和套筒的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的第三种核电站密封焊返修方法流程图；
图8为本发明实施例提供的第四种核电站密封焊返修方法流程图；
图9为本发明实施例提供的第一种核电站密封焊返修系统结构框图；
图10为本发明实施例提供的第二种核电站密封焊返修系统结构框图。
具体实施方式
本发明实施例通过提供一种核电站密封焊返修方法，解决了现有技术中存在的核电站密封焊焊缝缺陷返修工艺复杂且焊接风险大的技术问题，实现了返修焊接工艺简便、为不锈钢焊缝背面不可达的背面腔室提供惰性气体保护、排除水压试验后残留水分，保证焊接质量的技术效果。
本发明实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
本发明实施例提供了一种核电站密封焊返修方法，所述方法包括步骤：当 确定密封焊的焊缝缺陷位置后，基于所述焊缝缺陷位置的轴线，在所述密封焊的焊缝上确定中心线，并在所述中心线上钻多个并排的第一孔；其中，所述多个并排的第一孔中任意两个相邻的孔之间存在孔桥；断开所述孔桥，以在所述焊缝上形成槽型坡口；在所述焊缝上距离所述槽型坡口预设距离的部位，钻第二孔，以为焊接操作面的背面腔室充氩气；对所述背面腔室进行清洁，并对所述槽型坡口和所述第二孔进行返修焊接；返修焊接完成后，对焊缝进行外观、液体渗透、水压试验检查。
可见，在本发明实施例中，在缺陷定位和焊接准备阶段，通过在焊缝缺陷上钻多个第一孔，并将各小孔之间的孔桥断开，凸显缺陷位置使焊接操作易于进行，并且不会造成不可控的缺陷扩大，通过钻第二孔(即充氩孔)，为密封设备的背面腔室提供氩气保护环境，通过给焊缝加热并向所述背面腔室充高纯氩，可以有效地保证水压试验后残留在背面腔室内的水份从第一孔和第二孔排出，再进行焊修操作，以保证焊接质量；进一步，在焊修完成后，对焊缝进行外观、液体渗透和水压试验检查；解决了现有技术中存在的核电站密封焊焊缝缺陷返修工艺复杂且焊接风险大的技术问题，实现了返修焊接工艺简便、为不锈钢焊缝背面不可达的背面腔室提供惰性气体保护、排除水压试验后残留水分，保证焊接质量的技术效果。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
实施例一
请参考图2，本发明实施例提供了一种核电站密封焊返修方法，所述方法包括步骤：
S1、当确定密封焊的焊缝缺陷位置后，基于所述焊缝缺陷位置的轴线，在所述密封焊的焊缝上确定中心线，并在所述中心线上钻多个并排的第一孔；其 中，所述多个并排的第一孔中任意两个相邻的孔之间存在孔桥；
S2、断开所述孔桥，以在所述焊缝上形成槽型坡口；
S3、在所述焊缝上距离所述槽型坡口预设距离的部位，钻第二孔，以为焊接操作面的背面腔室充氩气；
S4、对所述背面腔室进行清洁，并对所述槽型坡口和所述第二孔进行返修焊接；
S5、在所述返修焊接完成后，对焊缝进行外观、液体渗透和水压试验检查。
在具体实施过程中，在所述步骤S1～S3中，在进行钻磨操作的同时，所述方法还包括：利用吸尘器吸除钻磨过程中形成的杂物。进一步，请参考图3，所述吸尘器包括固定吸嘴和可拆装吸嘴，所述可拆装吸嘴的吸尘端头为与所述槽型坡口形状匹配的中空扁形，所述步骤S4具体包括以下步骤：
S41、将所述可拆装吸嘴安装于所述固定吸嘴上，并将所述吸尘端头与所述槽型坡口匹配对接，以使所述吸尘器吸除钻磨过程中落入所述背面腔室中的杂物；
S42、将所述焊缝加热到预设温度，并将充氩管通入所述第二孔内，利用高压氩气和高温将所述背面腔室的残留水分排除干净；
S43、利用粘性密封胶带封堵所述槽型坡口的部分槽口，并预留预设长度的槽口作为排气孔；同时，保持充氩时间大于等于第一预设时长；
S44、采用手工钨极氩弧焊对所述排气孔进行焊接，同时，逐步揭除所述粘性密封胶带，直至完成对所述槽型坡口的全部槽口的焊接；
S45、从所述第二孔中拔掉所述充氩管，立即焊接封堵所述第二孔，保证所述背面腔室的氩气保护效果。
在核电机组安装、检修的过程中，针对一些密封腔体或管道的焊接需要采用密封焊，如控制棒驱动机构(CRDM)的耐压壳和压力容器顶盖的接管座焊接、第三代原子能反应堆(EPR，evolutionary power reactors)堆型核电机组的堆芯仪表系统与顶盖法兰密封焊等；由于核电站运行环境的需要，通常密封腔 体或管道需要承载高压气体或液体，因此对于其焊接质量要求非常高。下面以控制棒驱动机构(CRDM)的耐压壳和压力容器顶盖的接管焊缝返修为例进行具体说明：
请参考图4A，为CRDM耐压壳和压力容器顶盖的接管座的密封焊缝示意图，在具体实施过程中，在CRDM耐压壳1和接管座2焊接完成后，需要对二者之间的焊缝3依次进行外观、液体渗透、水压试验检查，来检查焊缝3是否存在缺陷，并在检测出缺陷的同时，确定焊缝缺陷的位置所在，图4A中，在连接CRDM耐压壳1和接管座2的焊缝3上存在一条焊缝缺陷4，具体为一条裂缝(裂缝长度不定)；进一步，确定所述裂缝的轴线，具体可以通过工作人员根据经验目测、利用直尺比对，或通过红外线定位等方式确定所述裂缝的轴线位置，并以该轴线作为中心线，在其上钻多个并排的第一孔41，所述多个并排的第一孔41均位于所述裂缝上，在具体操作时，尽可能在所述裂缝的两端分别钻一个第一孔41，其中，所述多个并排的第一孔41中任意两个相邻的孔之间存在孔桥42；所述第一孔41的孔径依钻头直径而定，通常为3mm，孔桥42的长度通常为1mm；可见，多个并排的第一孔41的个数依所述裂缝的长度而定，例如，当所述裂缝的长度为40mm时，需要钻10个第一孔，当所述裂缝的长度为30mm时，需要钻8个第一孔。进一步，请参考图4B，通过磨头断开孔桥42，即形成槽型坡口43。这种通过对焊缝缺陷部位先进行打孔，然后断开孔桥，形成槽口的操作，能够凸显缺陷位置使返修焊接操作易于进行，并且不会造成不可控的缺陷扩大。另外，对于焊缝缺陷为孔状的情况，可省略钻所述第一孔的操作，或直接在缺陷孔处钻孔。
进一步，仍请参考图4B，为实现焊接时在焊接操作面的背面充氩气，以进行惰性气体保护，在焊缝上靠近槽型坡口43部位的中心处钻一第二孔44，其直径要求在能满足插通氩气管道的前提下越小越好，通常为2mm；另外，第二孔44与槽型坡口43之间的所述预设距离L不小于130mm，以保证在通过第二孔44向所述背面腔室充氩气时不会影响正面的焊接操作。
在具体实施过程中，在通过液体渗透、水压试验检查出焊缝的缺陷的过程中，不可避免地会使水分通过焊缝缺陷部位进入到所述背面腔室中，若所述背面腔室中囤积较多的水分，在钻第一孔41和第二孔44就可将部分水分排出，对于所述背面腔室中残留的水分，可通过将整条焊缝加热到100℃以上(如100℃-120℃)，把充氩管子通入第二孔44内，利用高压氩气(纯度大于99.995％)和高温作用将残留水分排除干净。
进一步，在所述背面腔室中的残留水分排除干净后，返修补焊的准备工作即已完成，下面便进行补焊：
1)补焊前需首先营造氩气室环境，如图4C所示，使用粘性密封胶带5(如不锈钢粘胶带)封堵槽型坡口43的部分槽口431，留出所述预设长度(如2-3mm)排气孔432，通过第二孔44(即充氩孔)充入纯度大于99.995％的高纯氩，保持充氩时间大于等于第一预设时长(如40分钟)；
2)对槽型坡口43区域采用手工钨极氩弧焊进行焊接，具体的，首先对排气孔432进行焊接，同时逐步揭除所述粘性密封胶带，以逐步对封堵的部分槽口431进行焊接，直至完成对槽型坡口43的全部槽口的焊接；之后，拔掉充氩管，并立即焊接封堵第二孔44，防止所述背面腔室的惰性气体散出，以保证背部氩气保护效果。
进一步，在返修补焊完成后，对焊缝的返修焊接部位依次进行外观、液体渗透、水压试验检查；若检查确定缺陷消除，即可将返修部件投入使用，若检查确定仍存在缺陷，那么仍然通过上述方法进行返修焊接，直至焊缝缺陷消除。
在具体实施过程中，在所述步骤S1～S3中，在进行钻磨操作(如钻第一孔41、断开孔桥42、第二孔44)的同时，所述方法还包括：利用吸尘器吸除钻磨过程中形成的杂物。所述吸尘器采用现有焊接常用的吸尘器即可。考虑到在进行钻磨操作的过程中，会不可避免的使得形成的碎屑落入所述背面腔室中，在本实施例中，对所述吸尘器进行改良，改良后的吸尘器包括固定吸嘴和可拆装吸嘴，所述可拆装吸嘴的吸尘端头为与所述槽型坡口43形状匹配的中空扁 形，在执行步骤S3之后，即执行所述步骤S41。
具体的，请参考图5，所述可拆装吸嘴为管状，其一端用于在使用时与吸尘器的固定吸嘴组装连接，另一端为中空扁形的吸尘端头，所述吸尘端头截面为椭圆形，长径为A、短径为B。在具体实施过程中，所述可拆装吸嘴可用直径为10mm的铜管制作，一端头处加工成中空扁形(如长径A＝20mm、短径B＝5mm)以便和槽型坡口43处充分接触，在使用过程中，将特制的所述可拆装吸嘴对准槽型坡口43，以将背面腔室内部的金属屑和灰尘吸出。
在具体实施过程中，为了在对密封焊部件进行返修的过程中，且在使用钻头或磨头等工具进行钻孔、断开孔桥操作时，不会对所述背面腔室中的其它物体造成损坏，在执行步骤S1～S3时，采用钻头进行钻孔操作，所述钻头上设置有一套筒，用于限制所述钻头的钻孔行程。如图6所示，为钻头和套筒的结构示意图，钻头61和套筒62可以是固定连接，也可是活动连接；在具体实施过程中，如果针对的焊接返修的母材厚度固定(如4mm)，那么将套筒62固定套设在钻头61上，使钻头61的行程h固定为稍大于母材厚度(如5mm)，以保证钻头能够将母材钻穿即可；如果针对的焊接返修的母材厚度非固定，那么将套筒62活动套设在钻头61上，并在针对不同厚度的母材时，调整套筒62和钻头61的相对位置，以改变钻头的行程h，最终实现钻穿母材的同时不损坏密封腔体背面的设备的技术效果。
对于上述套筒和钻头活动连接的实现，仍请参考图6，在钻头61上设置N个凹槽，N为大于等于2的整数，所述N个凹槽中任意相邻的两个凹槽之间的距离相同(如0.5mm)，套筒62上设置有孔径与所述凹槽的槽径相同的通孔；在将套筒62套设在钻头1上时，通过一金属销63穿过套筒62上的通孔，并卡入所述N个凹槽中的一个凹槽中，以实现调整套筒62与钻头61的相对位置，且在调整后对当前位置进行固定的效果。
例如，如图1B所示的核电站CRDM密封焊缝返修结构图，母材的厚度为2mm，虚线圈所示的J型接头的右边为焊接操作面，J型接头的右边为背面腔 室，接管座2位于背面腔室中，为了避免在通过钻头对焊缝缺陷进行钻孔操作时损坏接管座2，需要在钻头上套设套筒，以使钻头的行程维持在稍大于2mm即可。
在具体实施过程中，为了确保在焊缝湿度和温度最佳时，对焊缝缺陷进行焊修，以保证高质量的焊修效果，请参考图7，在所述步骤S42之后且所述步骤S43之前，所述方法还包括以下步骤：
S46、通过温湿计检测所述背面腔室内的残余湿度，获得湿度检测结果；
S47、当所述湿度检测结果表明所述背面腔室内残留水分排除干净时，停止对所述焊缝进行加热，并通过所述第二孔持续向所述背面腔室内充氩气，直至所述焊缝的加热区域表面温度缓冷到50℃以下；其中，当焊缝温度稍低于50℃时为最佳焊接温度。
另外，为了使返修焊接部位表面美观，请参考图8，在所述步骤S44之后且所述步骤S45之前，所述方法还包括以下步骤：
S48、当所述槽型坡口全部焊接完成之后，在返修焊接部位进行一道不填加焊丝的光面焊；
S49、继续向所述背面腔室充第二预设时长的氩气。
其中，在执行步骤S48时，仍然需要在所述背面腔室进行氩气保护，在所述光面焊完成后，为了在执行所述步骤S45对所述第二孔(即充氩孔)进行焊接封堵时提供充足的氩气保护，在执行所述步骤S48之后执行所述步骤S45之前，执行所述步骤S49，所述第二预设时长大于等于10分钟。
在本申请实施例中，在焊接操作时，焊接参数如表1所示：
表1


综上所述，在本申请实施例中，通过在焊缝上开孔，既起到了填充惰性气体进行不锈钢焊缝内壁保护的作用，又可以排除水压试验后的残留水分，扩大了返修的适用范围；使用简易的保护罩防止焊缝内部空间开放面积过大，提高了内壁惰性气体保护效果；通过设计钻头行程控制装置来控制钻孔深度，保证了焊缝内的结构不被破坏；该方案能够彻底去除缺陷，无需进行缺陷安全评价；通过使用本方案进行局部缺陷返修，减小了无缺陷部位的切割和再焊接，提高了安装效率，减少了材料浪费和工期消耗；通过开孔的方法本方案适用于内部空间难以接近的薄壁不锈钢密封焊接局部返修，如CRDM密封焊缝返修、EPR堆型核电机组的堆芯仪表系统与顶盖法兰密封焊。
实施例二
基于同一发明构思，请参考图9，本发明实施例还提供了一种核电站密封焊返修系统，包括：
钻孔模块901，用于当确定密封焊的焊缝缺陷位置后，基于所述焊缝缺陷位置的轴线，在所述密封焊的焊缝上确定中心线，并在所述中心线上钻多个并排的第一孔；其中，所述多个并排的第一孔中任意两个相邻的孔之间存在孔桥； 断开所述孔桥，以在所述焊缝上形成槽型坡口；以及在所述焊缝上距离所述槽型坡口预设距离的部位，钻第二孔，以为焊接操作面的背面腔室充氩气；
清洁焊修模块902，用于对所述背面腔室进行清洁，并对所述槽型坡口和所述第二孔进行返修焊接；
返修检测模块903，用于在返修焊接完成后，对焊缝进行外观、液体渗透、水压试验检查。
在具体实施过程中，请参考图10，所述系统还包括：吸尘器904，用于在所述钻孔模块901进行钻磨操作时，吸除钻磨过程中形成的杂物。
进一步，所述吸尘器904包括固定吸嘴和可拆装吸嘴，所述可拆装吸嘴的吸尘端头为与所述槽型坡口形状匹配的中空扁形；所述清洁焊修模块902，具体包括：
改良吸尘单元9021，用于将所述可拆装吸嘴安装于所述固定吸嘴上，并将所述吸尘端头与所述槽型坡口匹配对接，以使所述吸尘器吸除钻磨过程中落入所述背面腔室中的杂物；
除水单元9022，用于将所述焊缝加热到预设温度，并将充氩管通入所述第二孔内，利用高压氩气和高温将所述背面腔室的残留水分排除干净；
焊修单元9023，用于利用粘性密封胶带封堵所述槽型坡口的部分槽口，并预留预设长度的槽口作为排气孔；同时，保持充氩时间大于等于第一预设时长；采用手工钨极氩弧焊对所述排气孔进行焊接，同时，逐步揭除所述粘性密封胶带，直至完成对所述槽型坡口的全部槽口的焊接；以及从所述第二孔中拔掉所述充氩管，立即焊接封堵所述第二孔，保证所述背面腔室的氩气保护效果。
在具体实施过程中，所述钻孔模块901包括钻头，用于进行钻孔操作；所述钻头上设置有一套筒，用于限制所述钻头的钻孔行程。
在具体实施过程中，仍请参考图10，所述清洁焊修模块902还包括：
温湿检测单元9024，用于在所述除水单元9022将所述焊缝加热到预设温度，并将充氩管通入所述第二孔内之后，且在所述焊修单元9023利用粘性密 封胶带封堵所述槽型坡口的部分槽口之前，通过温湿计检测所述背面腔室内的残余湿度，获得湿度检测结果；
降温单元9025，用于当所述湿度检测结果表明所述背面腔室内残留水分排除干净时，停止对所述焊缝进行加热，并通过所述第二孔持续向所述背面腔室内充氩气，直至所述焊缝的加热区域表面温度缓冷到50℃以下。
在具体实施过程中，所述焊修单元9023还用于在完成对所述槽型坡口的全部槽口的焊接之后，且在从所述第二孔中拔掉所述充氩管之前，在返修焊接部位进行一道不填加焊丝的光面焊，并继续向所述背面腔室充第二预设时长的氩气。
根据上面的描述，上述密封焊返修系统用于实现上述密封焊返修方法，所以，该系统的工作过程与上述方法的一个或多个实施例一致，在此就不再一一赘述了。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中 的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。