前 言

薄壁不銹鋼管道是一種新型節(jié)能、環(huán)保管材,耐腐蝕性好、壽命長,管件連接可靠,價(jià)格適中。氬電聯(lián)焊應(yīng)用于清潔度和工程質(zhì)量要求較高的高壓不銹鋼管道Ⅰ、Ⅱ級焊縫連接,在工業(yè)、鍋爐管道安裝工程中廣泛采用。隨著國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展,薄壁不銹鋼管道氬電聯(lián)焊將是工業(yè)、鍋爐管道系統(tǒng)安裝新趨勢。

1 特點(diǎn)

薄壁不銹鋼管道連接采用氬電聯(lián)焊比采用手工電弧焊及氬弧焊焊接工藝具有以下優(yōu)點(diǎn):

1.1 焊接質(zhì)量好

根據(jù)焊接工藝評定選擇合適的焊絲、鎢極、焊接工藝參數(shù)及純度符合要求的保護(hù)氣體,能使焊縫根部得到良好的融合,當(dāng)進(jìn)行射線探傷時,合格率明顯高。

1.2 效率高

同一焊工采用氬電聯(lián)焊工藝和手工電弧焊工藝焊接同樣的焊口,氬電聯(lián)焊工藝的焊接效率是手工電弧焊的2～4倍,是氬弧焊的1～2倍, 明顯縮短工期。

1.3 成本低

經(jīng)綜合測定,發(fā)現(xiàn)氬電聯(lián)焊比手工電弧焊可以降低施工綜合成本10～20%,比氬弧焊可以降低施工綜合成本5～15%,而且焊口成型好,返修率低,降低了綜合成本。

2 適用范圍

本工法主要適用于焊接質(zhì)量高的薄壁不銹鋼工業(yè)、鍋爐管道安裝,焊接管徑DN100mm~DN230mm,管壁厚3~6mm。

3 工藝原理

氬電聯(lián)焊氬是采用氬弧焊焊接焊縫底部,再用電弧焊蓋面的焊接方法,焊接時首先對管材環(huán)向?qū)雍缚p定出各焊接區(qū)角度及位置,再確定各區(qū)參數(shù):如預(yù)熱溫度、焊接溫度、電流、焊接脈沖、氬氣流量等,它綜合了兩種焊接方式的優(yōu)點(diǎn),更能保證工程質(zhì)量。

4 工藝流程及操作要點(diǎn)

4.1 工藝流程

施工準(zhǔn)備→管道下料→坡口加工→坡口內(nèi)外表面清理→焊條烘干→直流電焊機(jī)調(diào)整電流→焊接組對→定位點(diǎn)焊→底部焊接→蓋面焊接→外觀檢查→探傷

4.2 操作要點(diǎn)

4.2.1 施工準(zhǔn)備

1)嚴(yán)格控制材料采購,按規(guī)定進(jìn)行材質(zhì)化驗(yàn)、機(jī)械性能復(fù)驗(yàn),做好焊接工藝評定和等級焊工培訓(xùn)、技術(shù)交底等。

2)焊條烘干

本工藝使用不銹鋼堿性焊條,其烘干溫度為350-380℃,烘干時間1-2小時,烘干后的焊條放置在110-150℃的保溫箱內(nèi),現(xiàn)場使用的焊條存放于保溫桶內(nèi)。

3)工藝參數(shù)選擇

①預(yù)熱溫度的控制:一般預(yù)熱溫度控制在180-200℃,預(yù)熱時間1-3分鐘。

②焊接軌道傾角:當(dāng)傾角太小時,較易出現(xiàn)橋接,而傾角過大,容易產(chǎn)生虛焊。軌道傾角應(yīng)控制在5°-7°之間。

③焊接溫度:焊接溫度應(yīng)控制在250±5℃。

④運(yùn)用正交試驗(yàn)的方法找出最理想的參數(shù)值,工藝參數(shù)參考下表。

⑤ 焊接環(huán)境:管道焊接處搭設(shè)防風(fēng)棚,棚內(nèi)布置手提式滅火器。

4.2.2 管道下料

用專用管道切割機(jī)下料,確保端口質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。薄壁不銹鋼管對口間隙必須控制在0.5mm之內(nèi)。

4.2.3 坡口加工

由于薄壁管道的管徑較大,管壁較薄,坡口的大小及平直度不易把握。選用LG-400-2型的等離子切割機(jī),切割后坡口用V型坡口(如圖1),對切割好的管口進(jìn)行打磨,打磨出30°斜角。

4.2.4 坡口表面清理

將焊口處的焊熘、焊疤、焊碴打磨處理干凈,用脫脂機(jī)對焊口進(jìn)行脫脂處理,除去表面污垢。

4.2.5 直流電焊機(jī)調(diào)整電流:選60～80A板厚選上限。

4.2.6 管道組對、定位點(diǎn)焊

點(diǎn)焊焊縫長度不大于10~13mm,高度不應(yīng)超過管厚的2/3,且在圓周上均分三點(diǎn),定位點(diǎn)焊采用鎢極氬氣保護(hù)。

4.2.7 底部/蓋面焊接

底部焊接

焊槍中,鎢極直徑為1.6mm(一般取1-2.5),手工焊接時采用短弧,焊槍與焊縫夾角為80—90o,鎢極端部磨成圓錐形,離焊縫的距離在1.5—2.0mm,鎢極通常選鎢或釷鎢也可采用進(jìn)口鎢極,以保證起弧的可靠性。

為保證焊縫的內(nèi)部質(zhì)量,引弧前5—10S輸送氬氣,借以排除管件被焊處空氣。焊接完畢切斷電源后必須在3—5秒內(nèi)繼續(xù)送出保護(hù)氣體,直至鎢極及溶池區(qū)域冷卻。

蓋面焊接

施焊前應(yīng)將表面溶渣及飛濺物清除干凈,焊接電流選70-100A,焊速要快,焊接時采用短弧,快速直線焊接,焊接不做擺動,以得到整齊的焊縫表面,由于板壁薄,可將焊件一頭墊起,呈15-20度角,進(jìn)行下坡焊。

焊完的焊縫應(yīng)進(jìn)行拋光,使焊縫平整,得到與母材具有類似的光澤。

4.2.8 外觀檢查

檢查表面有無裂紋、表面氣孔、夾渣、咬邊、未焊透等缺陷。

4.2.9 探傷

高壓管道需按要求做X射線探傷檢查,達(dá)Ⅱ級標(biāo)準(zhǔn):無未焊透,未溶合等缺陷,氣孔和 2mm以下的氧化物夾渣,以10mm×10mm為評定視野,缺陷點(diǎn)數(shù)為1。

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