不锈钢管道焊接工艺.docx

不锈钢管道焊接工艺焊接准备焊接方法根据不锈钢的焊接特点应尽可能减小热输入量一般采用手工电弧焊钨极氩弧焊两种方法的采用氩弧焊打底加电弧焊填充盖面且壁厚小于的管道采用全用氩弧焊壁厚大于等于的管道采用氩弧打底电弧焊填充盖面电焊机由于不锈钢焊接易产生引弧夹钨和收缩气孔需要配备高频引弧和电流衰减特性的专用氩弧焊机焊材焊丝采用焊条采用使用前焊丝表面去除氧化层和油污使用丙酮或酒精揩干净焊条应烘干存放保温筒内随取随用焊接电流不锈钢导热效率低约为碳钢的电阻率约为碳钢的倍线膨胀系数比碳钢约大密度大于碳钢因此焊接电流应小于碳钢焊接电流手工电弧焊时焊机采用直流反接氩弧焊时采用直流正接在焊接打底层应尽量采用小直径焊材小电流降低焊接线能量提高熔敷金属的流动性因不锈钢导热性能差故此应选用小电流避免焊条焊接过程中焊芯发红药皮中气体保护成分过热挥发造成焊条熔渣保护效果下降组对间隙较大的焊缝采用单侧连续送丝焊枪连续摆动靠液态金属的流动性与另一侧母材熔化结合防止单侧咬边手工电弧焊推荐电流仅做参考接头形式焊缝层次焊接方法焊接材料焊接电流电弧电压焊接速度管对接一层氩弧焊二层氩弧焊手工电弧焊氩气氩气瓶上应贴有出厂合格标签使用纯氩或高纯氩氩弧焊焊接不锈钢时背面必须充氩气保护保证背面成形圆滑防止焊缝根部氧化降低焊缝耐腐蚀性气瓶中的氩气不能用尽瓶内余压不得低于大管道采用在管道内局部充氩的方法跟随焊接进度保护流量为正面氩气流量为氩气保护不锈钢内壁熔化金属与空气隔离防止不锈钢在高温情况下发生焊缝根部氧化小径管氩弧焊时应做焊接管段可溶纸封堵焊缝背面应提前送气流量适当加大空气排出后流量逐渐减小焊接过程中应不间断地向管内充氩停焊时滞后停气使焊缝得到充分的保护另外应特别注意的是空气排净后才能进行焊接否则影响充氩的保护效果氩气流量应适当流量过小保护不好焊缝背面容易氧化流量过大焊接时产生涡流带入空气保护效果也会变坏同时会引起焊缝根部内凹等缺陷影响焊接质量充氩口应置于封闭段尽可能低的位置空气排出孔应置于封闭段最高位置因为氩气比空气重从较低位置充人氩气容易保证获得更高的浓度充氩保护效果也就更好为了减少管内氩气从对口间隙处流失影响保护效果增加成本焊接前可沿焊口间隙贴上水溶胶带仅留出焊工一次连续焊接的长度边焊边揭去胶带右图为自制管线充氩装置供参考焊接参数因不锈钢热膨胀系数较大焊接时产生较大的焊接应力要求采用严格的定位焊对于大管道应控制焊接温度降低焊接热应力大管道焊接建议采取对称分段花焊的焊接方法焊接不锈钢不易摆动应采取小电流快速焊对于的管采用两点定位采用三点定位的采用四点定位定位焊缝长度坡口及焊道布置相对于碳钢不锈钢在熔化后粘度大流动性差易形成层间未熔合等缺陷坡口形式常采用形坡口采用较小的焊接电流因不锈钢焊接熔深小因此坡口的钝边比碳钢小约为坡口角度比碳钢大约为因不锈钢比碳钢穿透力小对口间隙应比碳钢适当增大装配前做好焊缝区的清洁工作使用角磨机打磨破口内氧化层毛刺铁锈等融合区及母材不准使用角磨机打磨接头两侧各范围的内外表面用丙酮或酒精清洗干净不得沾污不锈钢焊接时应采取防飞溅措施如刷白灰等方法保护母材免受飞溅烫伤污染焊后用不锈钢扁铲不得采用碳钢彻底清理熔渣和飞溅不锈钢应与碳钢区分放置严禁不锈钢和碳钢混放不锈钢表面不应有损伤损伤后表面钝化层破坏钝化层主要是四氧化三铁和三氧化二铬他们是致密的氧化层对氧化剂有较强的抵抗作用处于钝态的金属仍有一定的反应能力即钝化膜的溶解和修复再钝化处于动平衡状态破坏后使不锈钢保护能力降低钝化层破坏后表面粗糙度增加增加了局部附着物可能造成局部腐蚀的几率易与化学介质发生反应产生化学腐蚀而生锈当介质中含有活性阴离子常见的如氯离子时平衡便受到破坏溶解占优势海水中的氯离子半径小穿透能力强容易穿透氧化膜内极小的孔隙到达金属表面并与金属相互作用形成了可溶性的化合物使氧化膜的结构发生变化造成腐蚀裂纹因此划伤飞溅割渣等对于不锈钢钝化层是一种破坏必须加以杜绝和克服层间温度奥氏体不锈钢的导热性差线膨胀系数大的特点对过热敏感性强多层焊时要严格控制层间温度小于对奥氏体不锈钢焊接有线能量和层间温度的限制如夏天较热时温度难以下降可采用层间水冷注意不是层间向焊缝加水常用湿毛巾擦拭坡口两侧母材或使用冷却水毛刷用冷却水冷却已经凝固的焊缝水冷的目的用水急冷可以有效防止摄氏度内铬的敏化即避免生成减少奥氏体在摄氏度左右形成脆性相在金相组织中生成应力薄弱区水冷可以避免此现象水冷可以促进过冷度增强奥氏体组织的形核并避免长大成粗晶水冷的缺点焊缝区应力来不及向母材及热影响区传导而在焊缝区残留较高易产生应力裂纹但由于大部分奥氏体不锈钢本身具有较高的弯曲塑性及延展性该缺点常被忽略通常前一层冷却后再进行下一层焊接采用小电流快速薄层焊为控制焊接温度不宜摆动焊接焊缝宽度严格控制不大于直径的倍焊接厚度不宜大于焊条直径奥氏体焊接温度过高钢中的碳会向奥氏体晶界扩散并在晶界处与铬化合析出晶界处出现贫铬区贫铬区无法抵御氯离子的化学置换产生晶间腐蚀或点腐蚀出现腐蚀裂纹泄露焊接质量控制焊接海水管道应由持有焊接项目资质经相应试件考试合格后方可上岗位焊接严禁在被焊件表面随意引燃电弧试验电流或焊接临时支撑物等焊工所用的氩弧焊把氩气减压流量计应经常检查无泄漏计量准确确保在氩弧焊焊接质量接口间隙要匀直禁止强力对口错口值应小于壁厚的且不大于接口局部间隙过大时应进行修整严禁在间隙内添加塞物焊接区应注意防风以防吹散氩气影响氩气保护效果和焊接质量打底完成后应认真检查打底焊缝质量确认合格后再进行氩弧焊盖面焊接引弧收弧必须在坡口内进行收弧要填满熔池将电弧引向坡口熄弧焊接过程中发现缺陷应立即处理分析原因磨除多层多道焊接每层每道均应进行检查自检合格后方可再继续施焊不得用重复熔化方法消除缺陷应注意接头和收弧质量注意接头熔合应良好收弧时填满熔池盖面完毕应及时清理焊缝表面熔渣飞溅不锈钢外观质量对接接头余高控制焊缝宽度等于余高焊缝宽度等于余高焊缝与母材不能有尖锐夹角焊缝宽度不大于坡口宽度加在任意内最大宽度与最小宽度差值整条焊缝要求接头无痕过渡在任意连续焊缝长度内焊缝的直线度小于在焊缝任意长度范围内焊缝高低度小于整条焊缝不允许出现裂纹烧穿条状夹渣咬边气孔未熔合未焊透未焊满内凹焊瘤电弧擦伤不锈钢焊缝表面的颜色能说明焊缝表面被氧化的程度焊接熔池温度的控制保护气体浓度流量焊接操作等一般情况银亮色最好金黄和微蓝可接受深蓝和黑色说明焊缝表面过氧化不能接受钝化层已经破坏应进行处理一般常采用机械抛光后化学处理先用砂轮磨平再用布轮依次抛光使用不锈钢专用钝化膏涂抹处理个别情况还可化学酸洗处理奥氏体不锈钢的焊接性能较好温度以上一般免预热焊接控制好层间温度色泽银亮奥氏体焊缝一般免做热处理焊后检测焊后可使用倍放大镜检验标明的缺陷必须返工缺陷返工后应重新对缺陷位置进行检验对于承压部件焊缝自检合格后一般应进行射线探伤一般性耐腐蚀管道一般进行着色探伤检验不锈钢属于裂纹敏感性材料探伤应着重以查找裂纹及表面缺陷为为主