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不锈钢管道焊接工艺

发布时间:2020-05-10 23:45
作者:旧版尊龙人生就是博

  不锈钢管道焊接工艺_机械/仪表_工程科技_专业资料。摘 要:本文介绍了不锈钢管道 TIG+MAG 焊接工艺,与全氩焊和氩 电联焊相比,TIG+MAG 焊的生产效率大大提高,焊接质量有所提高。 该项技术已在电厂管道焊接中得到应用。 1 案例分析 0C

  摘 要:本文介绍了不锈钢管道 TIG+MAG 焊接工艺,与全氩焊和氩 电联焊相比,TIG+MAG 焊的生产效率大大提高,焊接质量有所提高。 该项技术已在电厂管道焊接中得到应用。 1 案例分析 0Cr18Ni9 不锈钢φ530mm×11mm 大管水平固定全位置对接接头 主要用于电厂润滑油管道中, 焊接难度较高, 对焊接接头质量要求较 高,内表面要求成形良好,凸起适中,焊后要求 PT、RT 检验。以往 均采用 TIG 焊或手工电弧焊,前者效率低、成本高,后者质量难以保 证且效率低。为既保证质量又提高效率,采用 TIG 内、外填丝法焊底 层,MAG 焊填充及盖面层,使质量、效率都得到保证。 0Cr18Ni9 不锈钢热膨胀率、导电率均与碳钢及低合金钢差别较 大,且熔池流动性差,成形较差,特别在全位置焊接时更突出。在 MAG 焊过程中, 焊丝伸出长度必须小于 10mm,焊枪摆动幅度、频率、 速度及边缘停留时间配合适当,动作协调一致,随时调整焊枪角度, 使焊缝表面边缘熔合整齐, 成形美观,以保证填充及盖面层质量。 2 2.1 焊接方法及焊前准备 焊接方法 材质为 0Cr18Ni9,管件规格为φ530mm×11 mm,采用手工钨极 氩弧焊打底,混合气体(CO2+Ar)保护焊填充及盖面焊,立向上的水 平固定全位置焊接。 2.2 2.2.1 焊前准备 清理油、锈等污物,将坡口面及周围 10mm 内修磨出金属光 泽。 2.2.2 2.2.3 检查水、电、气路是否畅通,设备及附件应状态良好。 按尺寸进行装配,定位焊采用肋板固定(2 点、7 点、11 点为定位块固定) ,也可采用坡口内点固,但必须注意定位焊质量。 2.2.4 3 3.1 管内充氩气保护。 TIG 焊工艺 焊接参数 采用φ2.5 mm 的 Wce-20 钨极,钨极伸出长度 4~6mm,不预热, 喷嘴直径 12mm,其它参数见表 1。 3.2 3.2.1 操作方法 管子对接水平固定焊缝是全位置焊接。 因此焊接难度较大, 为防止仰焊内部焊缝内凹,打底层采用仰焊部位(六点两侧各 60°) 内填丝,立、平焊部位外填丝法进行施焊。 3.2.2 引弧前应先在管内充氩气将管内空气置换干净后再进行焊 接,焊接过程中焊丝不能与钨极接触或直接深入电弧的弧柱区,否则 造成焊缝夹钨和破坏电弧稳定,焊丝端部不得抽离保护区,以避免氧 化,影响质量。 3.2.3 由过 6 点 5mm 处起焊,无论什么位置的焊接,钨极都要垂 直于管子的轴心,这样能更好地控制熔池的大小,而且可使喷嘴均匀 地保护熔池不被氧化。 3.2.4 焊接时钨极端部离焊件距离 2mm 左右,焊丝要顺着坡口沿 着管子的切点送到熔池的前端,利用熔池的高温将焊丝熔化。电弧引 燃后,在坡口一端预热,待金属熔化后立即送第一滴焊丝熔化金属, 然后电弧摆到坡口另一端,给送第二滴焊丝熔化金属,使二滴铁水连 接形成焊缝的根基,然后电弧作横向摆动,两边稍作停留,焊丝均匀 地、断续地送进熔池向前施焊。 3.2.5 在填丝过程中勿扰乱氩气气流, 停弧时注意氩气保护熔 池,防止焊缝氧化。焊后半圈时,电弧熔化前半圈仰焊部位,待出现 熔孔时给送焊丝,前两滴可以多给点焊丝,避免接头内凹,然后按正 常焊接。 3.2.6 12 点收尾处打磨成斜坡状,焊至斜坡时,暂停给丝,用电 弧把斜坡处熔化成熔孔,最后收口。注意焊到后半圈剩一小半时应减 小内部保护气体流量到 3L/min,以防止气压过大而使焊缝内凹。 3.3 3.3.1 常见缺陷产生的原因及预防措施 未焊透:焊接电流小、根部间隙小、焊接速度过快、焊枪 角度不正常等均易产生未焊透的缺陷。 根部间隙一定不能小于 3.5mm, 合适的焊接电流和正确调整焊枪角度就可避免产生未焊透现象。 3.3.2 氧化严重:打底焊时,管内充压装置未能起到良好的保护 作用,焊缝背面会氧化;焊接过程中对熔池及焊丝端头保护不良,或 焊丝表面有氧化杂质也会氧化严重。充氧装置尽可能与管子对严,不 能留有间隙,管子的间隙用耐高温锡油纸贴上,避免焊缝氧化。 3.3.3 夹渣、夹钨:焊接过程中,若焊丝端头在高温过程中脱离 了氩气保护区,在空气中被氧化,当再次焊接时被氧化的焊丝端头未 清理,又送入熔池中,在断口试验中判为夹渣;若钨极长度伸出量过 大,焊枪动作不稳定,钨极与焊丝或钨极与熔池相碰后, 又未终止焊 接,从而造成夹钨。因管子是圆的,焊枪、送丝角度要随时变化,所 以手法一定要稳、准,才能避免夹渣、夹钨的现象。 3.3.4 内凹:装配间隙小,焊接过程中焊枪摆动幅度大,致使电 弧热量不能集中于根部,产生了背面焊缝低于试件表面的内凹现象。 电弧热量尽量集中于根部,仰焊部位多给点焊丝可避免内凹。 4 4.1 MAG 焊工艺 焊接参数 喷嘴直径 20mm,喷嘴至试件距离 6~8mm,层间温度≤150℃。焊 缝厚度 11mm,其它工艺参数见表 2。 采用混合比(体积)为 Ar80%+CO2 20%的保护气体,既能使 Ar 弧电弧稳定、飞溅小、容易获得轴向喷射过渡的优点,电弧又具有一 定氧化性,克服了全部氩气焊接时表面张力大、液体金属粘稠、阴极 斑点易飘移等问题, 同时对焊缝蘑菇形熔深有所改善。 4.2 4.2.1 操作方法 焊前注意喷嘴、导电嘴是否清理干净,气体流量的大小是 否合适,清理打底层表面,控制层间温度。 4.2.2 因填充、盖面层用气体保护焊, 焊丝伸出长度的长短对焊 接过程的稳定性影响较大,焊丝伸出长度过长,焊丝电阻值增大,焊 丝过热而成段熔化,结果焊接过程不稳定,金属飞溅严重,焊缝成形 不良,对熔池的保护不好;焊丝伸出长度过短,则焊接电流增大,喷 嘴与工件的距离缩短,焊接视线不清,焊道成形不良,同时若焊丝伸 出长度过短,还会使喷嘴过热, 造成飞溅物粘住或堵塞喷嘴,从而影 响气体流量。 4.2.3 焊接时,焊枪角度要与管子轴线垂直,因为管子是圆的, 所以焊枪角度要随时变化,这样才能保证焊缝质量,避免焊缝产生气 孔、夹渣等现象。焊接时采用小月牙形摆动,两侧稍作停留稳弧,中 间速度稍快,这样可以避免焊出的焊缝凸起、不平整;上、下接头都 要越过中心线mm,后半圈填充、盖面仰焊接头时,可把前半圈 引弧焊接位置磨一个缓坡, 使后半圈接头时不致于产生缺陷; 填充时, 要注意坡口边缘不要被电弧擦伤, 以备盖面层焊接。盖面时,应在坡 口边缘稍作停顿,以保证熔池与坡口更好地熔合,焊接过程中,焊枪 的摆动幅度和频率要相适应, 以保证盖面层焊缝表面尺寸和边缘熔合 整齐。 4.3 4.3.1 常见缺陷产生的原因及预防措施 氧化: MAG 线能量较大,层温较高,或焊丝表面有氧化杂质, 都会导致氧化。焊前清理干净,控制层温和用较小的线能量都可避免 氧化。 4.3.2 生夹渣。 5 5.1 结束语 采用 TIG 焊进行底层焊接,具有电弧稳定、控制性好、质量优 夹渣:焊枪角度不正确,或两边停留时间不够,均容易产 等特点。 5.2 采用活性混合气体保护 MAG 焊进行全位置填充及盖面层焊接, 能提高熔滴过渡的稳定性,稳定阴极斑点,增大电弧的热功率。 5.3 量。 类似工艺已在工程中应用,其效果良好,这一高质量及高效率 相结合的工艺值得在不锈钢大管对接中推广使用。 采用 TIG+MAG 焊接工艺获得了良好的接头外观成形和内在质

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