钛管道焊接施工方案
工业钛管焊接施工工艺_secret
工业钛管焊接工艺一、前言钛与钛合金具有密度小、比强度高、良好的塑、韧性和耐腐蚀性能好的长处。
随着工业的开展,钛及钛合金管道已广泛应用于航空、航天工业、核工业、海洋工程、石油、化工、轻工、食品加工、冶金、电力、医药卫生等行业。
钛的活泼性大,不仅在溶化状态下,即使在400℃以上的固相态,也极易被水分、空气、油脂及氧化物等污染,吸收氧、氮、氢、碳等,使焊接接头塑性和韧性下降,并引起气孔、裂纹。
二、工艺特点本工艺系统总结了钛管焊接的特点,与不锈钢焊接比拟操作上工艺有明显的区别。
我公司颠末技术攻关, 成功掌握了钛材工艺管道焊接技术,经在工程中的实际运用,焊接质量完全达到了国家尺度和行业尺度的要求。
三、适用范围该工艺可适用手工氩弧焊焊接工业纯钛管道。
四、工艺道理钛管道焊接工艺是在大气中采用手工钨极惰性气体庇护焊( GTAW ) 焊接方法。
焊前对钛管坡口及其两侧各25mm以内的表里外表去除油污后,应用奥氏体不锈钢丝刷、铰刀等机械方法去除其氧化膜、毛刺和外表缺陷。
清理东西应专用,并保持清洁;经机械清理后坡口的外表和填充焊丝,焊接前应使用不含硫的丙酮或乙醇进行脱脂措置。
焊接过程中, 采用特殊的庇护办法, 使钛管焊接区域温度可能超过400℃部位的局部或全部处于氩气的有效庇护之中, 达到钛管焊接的目的。
五、工艺流程及操作要点5.1 工艺流程施工筹办→材料验收→划线查验→下料及坡口加工→坡口周边措置→焊件组对→焊接→焊缝外不雅查抄→焊缝P T 、RT探伤→预制管段水压试验→排水、枯燥→管口封闭运输→现场组装。
5.2 操作要点施工筹办A.焊接工艺评定及焊工测验施工前,应按照设计文件及现场设备、工业管道焊接工程施工及验收尺度GB50236的要求进行焊接工艺评定试验,按照评定合格的工艺,编制焊接工艺指导书,指导焊工培训、测验,取得测验合格证的焊工, 方可参加焊接施工。
B.场地筹办预制场合内应安排在室内,保持环境枯燥、清洁、无尘埃、无黑色金属的打磨、切割和焊接施工,而且具有焊接材料的贮存、清洗设施和良好的施焊条件;现场焊接时,应有防风和防雨雪的办法,并应保持相对湿度在 90%以下。
钛管道的焊接工艺
农 机 使 用 与 雏 修
12 1
2 0 年 第 4期 07
钛 管 道 的焊 接 工 艺
山 东省 济 宁职 业技 术学 院 王 山 东 迪 尔安 装 有 限 公 司 王
摘 要 关键 词 钛管 ; 焊接特 点; 焊接工 艺
因钛 的化学 活性 大 , 与 0 、 H 等有 害元 素 易 N、 2 作 用 , 塑 性 和韧性 显著下 降 , 以在焊 接 时必 须对 使 所 焊接 区域 采取有 效 的保 护 措 施 , 止有 害杂 质 元 素 防 的侵 人 , 因此采 用 钨极 氩 弧 焊 焊 接 。 焊接 时使 用 氯 气纯 度应 严格 控制 , 度 不低 于 9 .9 , 纯 9 9 % 含水 量 不 应 大于 5 m /  ̄ 0 gm 。钨极 易采 用铈 工
坡 口型式 如下 图 所 示 , 口加 工 应 采用 机 械 方 坡
() 1钛的焊接区应与钢材作业区隔开, 焊接 时应 远离 通 风 口 , 场地 应铺 设橡 胶等 软垫 。 () 2焊前应 提前送气 , 在焊接结束 时延迟 断气 (5~2s , 1 0) 以保 证 尚未 冷 却 的焊 缝 、 近缝 区和 钨 极 得 到继 续保 护而 不被 氧化 。为 防止加 入填 充焊 丝时 破 坏氩 气流 的连 续 性 , 止 焊丝 末 端 运 动使 其 气 流 防 发生紊乱而破坏焊接 区的保护作用, 操作 时应注意 以下几点 : 接 时焊 枪尽 可能 与焊件 表面垂 直 , 焊 喷嘴 与焊件 表 面距离 应尽 量小 ; 焊枪 操作 要平稳 均匀 ; 向 熔 池加 入 的填充 焊丝 要 均匀 , 摆动 ; 不 焊丝 末端 不移 出氩气 保护 区 ; 要在 引弧 板上 引弧 , 量一 次焊 完一 尽 道 焊缝 。 当焊接 中断 或结 束 时 , 抢 必须 在 结 束 处 焊 停 留一 段 时间 并继 续输 送 氩 气 . 至 冷却 到焊 缝 不 直 再 氧化 的 温 度 ( 0 4 0℃ 以下 ) 时方 可 移 开 焊 枪 。 同 时, 还应 采 用 电流衰 减 装 置 以改善 收 尾 孤坑 处 的焊 接 质量 。此 外 还必 须 用 氯气 后 拖 保 护 , 面也 应 单 背 独 通人 氩气 保 护 , 以防 接头背 面在 高温 时氧化 。 7 焊接 规 范 ( . 见表 1 )
钛管焊接方法和技巧
钛管焊接方法和技巧
钛管焊接是一项复杂的工艺,需要特定的方法和技巧来确保焊接质量。
以下是钛管焊接的一些常见方法和技巧:
1. 选择合适的焊接方法,常见的钛管焊接方法包括TIG(氩弧焊)、MIG(气体保护焊)和电弧焊。
TIG焊接通常被认为是最适合焊接钛管的方法,因为它可以提供高质量的焊缝并且对操作者的技能要求较高。
2. 准备工作,在进行钛管焊接之前,需要对管道进行充分的清洁和准备工作。
这包括去除表面的氧化物和油脂,以确保焊接区域的干净和无污染。
3. 控制焊接参数,钛对氧氮等气体的敏感性很高,因此在焊接过程中需要严格控制焊接参数,如电流、电压、气体流量等,以确保焊接区域的惰性气氛和温度。
4. 使用合适的填充材料,选择合适的填充材料对于钛管焊接至关重要。
通常使用纯钛或钛合金作为填充材料,以确保焊缝与基材具有相似的性能。
5. 控制焊接速度,在进行钛管焊接时,需要控制焊接速度,以确保焊接区域的热输入均匀,避免产生裂纹或变形。
6. 质量检测,完成焊接后,需要进行质量检测,包括对焊缝进行X射线或超声波检测,以确保焊接质量符合标准要求。
总的来说,钛管焊接需要严格控制焊接参数,选择合适的焊接方法和填充材料,并进行质量检测,以确保焊接质量和安全性。
同时,操作人员需要具备专业的焊接技能和经验,以确保钛管焊接的顺利进行。
钛管道焊接工艺指导书
钛管道焊接工艺指导书目录1 编制说明2 焊接准备3 焊接工艺4 焊接检验一、编制说明1 扬农化工集团公司3万吨/年离子膜烧碱工程有部分钛(TA2)工艺管。
由于钛管道焊接的特殊性,作为离子膜烧碱装置工艺施工方案的补充,特编制本焊接工艺指导书。
2 本工艺指导书的编制依据为SHJ502-86、HGJ217-86《钛管道施工及验收规范》。
二、焊接准备1 管材和焊材的检验管材、管件和焊材均应有质量证明书,管材、管件的内外表面应光滑、清洁、无针孔、裂纹、折叠和腐蚀等缺陷;焊材表面应洁净,无氧化色,不应有裂纹、起皱、班疤和夹杂等缺陷。
2 焊接方法和焊接材料1)焊接方法采用手工钨极氩弧焊。
焊机应有高频引弧装置和电流衰减装置。
2) 焊接材料采用与母材同材质和纯度更高一级。
3 3) 氩弧纯度不应低于99.99%,含水量不大于300mg/m4)氩弧输送管采用塑料软管,不得采用橡胶管或其它吸湿性材料。
3 管子切割和坡口加工1) 管子切割采用机械切割或采用机械切割时其表面不得有氧化层等离子弧割。
采用等离子弧切割时要用机械方法(砂轮)除去油污染层,管子加工应采用清洁的专用工具。
2) 坡口形式为?型。
3) 管子切口及坡口表面应平整,不得有裂纹、重皮,并清除毛刺、凸凹、缩口、熔渣及氧化物等。
切口平面最大倾斜度偏差不得超过2.5mm。
4 坡口及焊丝的清理1) 坡口及其两侧各25mm以内外表面清除油污后,用细锉或奥氏体不锈钢丝刷等方法清除其氧化膜、毛刺等缺陷。
清洁采用清洁的专用工具。
2) 经机械清理后的表面,焊前使用不含硫的丙酮或乙醇进行脱脂处理。
脱脂严禁使用氧化物容剂,并避免将棉质纤维附于坡口表面。
3) 焊丝的清理方法与母材焊口相同。
5 焊口组对1) 焊口组对间隙0~1mm。
2) 管子组对应做到内壁平齐,对口挡边量不得超过0.2mm。
3) 定位焊采用与正式焊接相同的焊接材料和焊接工艺,其焊缝长度一般为10mm左右,高度不超过1.3mm。
工业纯钛管道焊接
工业纯钛管道焊接摘要:针对钛管道焊接时易氧化、侵入杂质敏感、导热率低等特点,制定合理的焊接工艺及防范措施,从材料加工、焊材及焊机选择、焊接环境到焊接工艺全方位进行规范控制,从而保证焊接接头质量合格。
关键词:钛;氩弧焊;氧化金属钛具有密度低(密度为4.51克/厘米3,近钢的一半),比强度(强度与密度之比)高、导热率低、抗腐蚀、抗疲劳能力强等特点。
钛合金的比强度是不锈钢的3. 5倍,铝合金的1.3倍。
虽然钛合金的造价比碳素钢、不锈钢贵的多,但因其具有较高的比强度、耐腐蚀性及耐高温低温性能好等优点使其能够广泛应用于航空、航天、化工、石油、电力、医疗等领域。
我公司承接某单位的浓盐水治理项目中,吸附塔内的臭氧布气盘管原设计为不锈钢管道,后因腐蚀严重,需更换为工业纯钛无缝钢管TA2,规格为:Φ60*3.0。
化学成分如下:在进行钛管道施工中,为保证焊接质量,我公司认真研究了钛管道的焊接特性,针对钛对污染的杂质及侵入的氧、氮等气体非常敏感,以及熔池金属尺寸大、高温停留时间长和冷却速度慢等特点,采取了多方位的相应防范措施,优化焊接工艺,根据合格的焊接工艺评定,在施工过程中严格落实控制措施,使焊接接头质量达到了预期的目标。
一、焊接前准备1、钛是活泼金属,一旦被铁污染后腐蚀加剧。
因此,钛管的储存、搬运及加工不得与其它钢材混放、接触。
2、钛管下料切割应用专用的无齿锯切割片;坡口打磨采用专用砂轮片,坡口内侧用内磨机打磨干净,要保持所用工具的清洁。
打磨坡口时要间断打磨,避免钛管过热,如出现紫色或兰色则为过热氧化,必须将其打磨掉至露出银白或黄色为止。
在坡口内外表面不小于20mm范围内用砂轮或不锈钢丝轮打磨出金属光泽。
2、钛管的焊接采用钨极氩弧焊,焊机采用有延时保护、衰减电流、带脉冲、高频引弧的直流氩弧电焊机;3、焊丝的杂质含量应低于母材,以使焊接接头杂质含量更低。
钛焊丝化学成分如下:4、钛即使在200℃以上的固态下,也极易被空气中的氧、氮、氢等污染,使焊接接头力学性能严重下降。
钛材管道焊接的工艺
2.3.9气体保护不好,容易出现气孔,和脆硬组织,发生脆断。焊缝和热影响区银白色为最佳,黄色为差,蓝色不合格。
3采用以上方法焊接的效果采用以上方法在国内的多套PTA装置进行钛管道焊接,取得良好的效果,焊IZl外观多为银白色,有少量的淡黄色, 一次拍片合格率均在97%以上。
钛材管道焊接的缺陷分析
1.1 气体等杂质污染倾向分析
常温下工业纯钛比较稳定,与氧生成致密的氧化膜具有高的耐腐性能。但在高温下其化学活性急剧增大,具有极强的吸收空气中氧、氢、氮等杂质的能力,降低焊接接头的塑性和韧性。在熔化状态下尤其严重。因此,焊接时对温度超过250度的焊缝和热影响金属(包括熔池背面)都要加以妥善保护。
2.3.5 焊缝封底焊时,由于有保护气体托罩,焊枪摆动不方便、不灵活,容易出现内部焊缝凹陷、两边咬边、未熔合等缺陷。封底焊一般不容易出现塌陷。注意接头时一定把接头处用绞刀绞出斜坡,以利接头。打底层一般采用仰脸焊位置内填丝法,立、平焊部位外填丝方法进行施焊。仰脸焊接头掌握不好,容易出现内凹缺陷。焊接接头时待出现熔孔后再给送焊丝,前两滴可多给点焊丝,避免接头内凹,过后按正常焊接。拖罩气体流量宜为30~40L/min。
பைடு நூலகம்
2钛材管道的焊接
2.1 根据对以上缺陷的分析,在现场一般选择钨极氩弧焊,使用电极为铈钨极,焊接环境必须清洁、干净。现场固定口焊接时,要求搭设临时防风棚。保护气体选用纯度在>99.999%以上高纯液态氩气。在焊接时采用特殊的保护装置一喷嘴加托罩,氩气从拖罩中喷出,用以保护焊接高温区域,拖罩的尺寸可根据焊缝形状、焊件尺寸和操作方法确定。焊件背面也需采用充氩保护装置。结构复杂的焊件由于难以实现良好的保护,宜在充氩一氦混合气的箱内焊接。
2.3.3焊接时为防止弧坑缩孔、裂纹,焊接电弧宜用电弧衰减。焊接时全部采用氩弧焊,如果采用短弧焊,劳动量较大,故宜采用长弧焊接。
22105钛及钛合金焊接施工工艺标准修改稿
22105钛及钛合⾦焊接施⼯⼯艺标准修改稿钛及钛合⾦焊接⼯艺标准QB-CNCEC J22105-20061 适⽤范围本施⼯⼯艺标准适⽤于钛及钛合⾦的⼿⼯钨极氩弧焊、熔化极氩弧焊和惰性⽓体保护等离⼦焊接。
2 施⼯准备2.1 技术准备2.1.1施⼯技术资料2.1.1.1设计⽂件(施⼯图、材料表、标准图、设计说明及技术规定等)及焊接⼯艺评定。
2.1.2 现⾏施⼯标准规范JB/T4745《钛制焊接容器》GB/T2965《钛及钛合⾦棒材》SH3502《钛管道施⼯及验收规范》GB/T3620.1《钛及钛合⾦牌号和化学成分》GB/T3621《钛及钛合⾦板材》GB/T3623《钛及钛合⾦焊丝》GB/T3624《钛及钛合⾦管》GB/T3625《换热器及冷凝器⽤钛及钛合⾦》GB/T4842《纯氩》《锅炉压⼒容器压⼒管道焊⼯考试与管理规则》2.1.3 施⼯⽅案2.1.3.1焊接施⼯⽅案、焊接⼯艺评定报告、焊接⼯艺指导书钛及钛合⾦材料的焊接⼯艺评定应当按GB50236《现场设备、⼯艺管道焊接⼯程施⼯及验收规范》的要求进⾏,或者按设计要求的标准进⾏评定;依据评定合格的焊接⼯艺编制焊接⼯艺指导书。
2.1.4技术及安全交底⼯号技术员应按要求向所有焊接⼈员进⾏技术及安全交底。
2.1.5焊⼯培训考试2.1.5.1从事钛及钛合⾦材料焊接的焊⼯应进⾏培训和考试,考试包括基本知识和焊接操作技能两部分,基本知识考试合格后才能参加操作技能的考试,考试内容应与焊⼯所从事的⼯作范围相适应。
2.1.5.2钛及钛合⾦焊接的焊⼯考试依据设计⽂件要求进⾏,如设计没有明确规定可以按《锅炉压⼒容器压⼒管道焊⼯考试与管理规则》和GB50236《现场设备、⼯艺管道焊接⼯程施⼯及验收规范》要求进⾏。
2.2 作业⼈员2.3 材料的验收与保管2.3.1.1⼯程材料的验收⑴应由具有材料知识、识别能⼒、实践经验及熟悉规章制度的⼈员管理参与验收。
⑵材料⼊库时,业主、监理、施⼯单位三⽅共同进⾏验收,应检查下列项⽬符合要求⽅可验收:制造⼚合格证及质量证明书核对材质、规格型号、数量外观检查按规定要求做好检查记录2.3.1.2⼯程材料的保管⑴经检验合格的钛材,应按规定尺⼨分别放置在垫⽊上,单独堆放,严禁与钢材混堆和直接接触或碰伤,防⽌污染和腐蚀。
22105钛及钛合金焊接施工工艺标准修改稿
22105钛及钛合金焊接施工工艺标准修改稿和保管应按照相关标准规范进行,材料应符合设计要求和施工标准规范的要求。
2.3.1.2钛及钛合金材料的验收应按照GB/T2965《钛及钛合金棒材》和GB/T3621《钛及钛合金板材》的要求进行。
2.3.1.3钛及钛合金焊丝的验收应按照GB/T3623《钛及钛合金焊丝》的要求进行。
2.3.1.4钛及钛合金管的验收应按照GB/T3624《钛及钛合金管》的要求进行。
2.3.1.5钛及钛合金换热器及冷凝器的验收应按照GB/T3625《换热器及冷凝器用钛及钛合金》的要求进行。
2.3.2材料的保管2.3.2.1钛及钛合金材料应分类存放,避免混淆、污染和损坏。
2.3.2.2钛及钛合金材料应存放在干燥、通风、避光、无腐蚀性气体、无尘、无杂物的库房内。
2.3.2.3钛及钛合金材料应按照不同的牌号、规格、批号、质量等级标识,做好记录,保证材料的追溯性。
2.3.2.4钛及钛合金焊丝应存放在密封的内,避免受潮、受热、受污染和受机械损伤。
2.3.2.5焊接用钛及钛合金管应存放在干燥、通风、避光、无尘、无杂物的库房内,避免受潮、受热、受污染和受机械损伤。
2.4设备的检查和准备2.4.1设备检查2.4.1.1焊接设备的检查应按照相关标准规范进行,确保设备完好、可靠、安全。
2.4.1.2焊接设备的接地应符合国家电气安全标准的要求。
2.4.1.3焊接设备的电源电压应符合设备技术要求和使用说明书的要求。
2.4.1.4焊接设备的接线应符合设备技术要求和使用说明书的要求。
2.4.2设备准备2.4.2.1焊接设备的准备应按照焊接工艺指导书的要求进行。
2.4.2.2焊接设备的调试应在空载状态下进行。
2.4.2.3焊接设备的参数应根据焊接工艺指导书的要求进行设置。
2.4.2.4焊接设备的保养和维修应按照设备使用说明书和相关标准规范进行,确保设备的正常运行和安全使用。
2.5环境条件2.5.1施工环境2.5.1.1焊接施工环境应符合相关标准规范的要求,确保施工安全、质量和效率。
探讨钛管焊接技术措施与工艺控制要点
探讨钛管焊接技术措施与工艺控制要点本文首先介绍了钛的焊接性,然后分析了钛管焊接技术措施,最后探讨了钛管焊接工艺控制要点。
标签:钛管焊接;技术措施;工艺控制;要点钛及钛合金是一种优良的金属结构材料,与钢相比具有密度小(约4.5g/cm2)、抗拉强度高、比强度大等特点,在300~500℃高温下钛合金仍具有足够高的强度和良好的高温性能,在航空、航天、石油化工、造船等工业部门日益获得广泛的应用。
在化工烧碱项目中就有TA2管道安装。
1 钛的焊接性1.1钛的熔点为1668℃,密度小,导热系数低。
焊接时,焊缝区易产生粗大晶粒,形成过热组织而使塑性下降;焊接冷却较快又易产生不稳定的脆性钛马氏体,同样使得焊接接头的塑性下降,焊接施工中,对线能量和冷却速度要严格控制。
1.2钛的弹性模量小,焊接变形大;冷变形的回弹能力大成形困难。
要采取措施预防变形。
1.3常温下钛的化学性质稳定,耐腐蚀性强。
当达到熔融状态时,钛能够与周围气态元素氢、氧、氮、碳发生剧烈的化学反应,生成化合物,从而严重地影响焊接接头的力学性能和耐腐蚀性能。
必须采取钨极氩弧焊,并充分氩保护。
1.4铁的存在,会在富铁相区与A相区建立自发电池,产生电偶腐蚀,特别在是焊缝和热影响区会产生“优先腐蚀”;同时铁污染会导致加速吸氢,形成氢脆裂纹。
因此,在焊接中要避免铁的污染。
1.5钛不能与其它金属熔焊,且易形成脆性的金属间化合物,引起焊缝脆化。
2 钛管焊接技术措施为了使钛管焊接能够顺利进行,现场焊接施工中采取的主要技术措施有:妥善的防污染措施、严格的清理措施及有效的惰性气体保护措施。
2.1防污染措施2.1.1准备好实施条件在钛管预制加工和焊接前,就要准备好下列实施条件。
2.1.1.1设置专用场所事先为钛管预制加工与焊接准备好专用场所。
专用场所应设在封闭良好的厂房内,严禁碳钢、低合金钢材料混入,更不许在同一场所加工、焊接。
加工场地应保持清洁、干燥且通风良好。
焊接作业尽量安排在室内进行,需要在室外焊接时应安装接口,要搭设好防风、防雨、防雪设施,以避免自然环境的不利影响。
钛管道焊接施工方案
钛管道焊接施工方案摘要:本文针对钛管道焊接施工提出一种可行的方案,介绍了钛管道的特点、施工前准备工作、焊接方法、质量控制以及施工注意事项,旨在确保钛管道焊接施工的安全、稳定和高质量。
1.引言钛管道由于其耐腐蚀性、高强度和低密度等特点而广泛应用于化工、航天和航空等领域。
然而,钛及其合金的焊接工艺相对较为复杂,需要采取一系列措施来确保焊接质量。
本文将介绍一种可行的钛管道焊接施工方案。
2.钛管道特点及施工前准备工作2.1钛管道的特点-高强度和低密度:钛管道具有非常高的强度,但相对较轻,方便施工和运输。
-耐腐蚀性:钛管道具有出色的耐腐蚀性,可以在酸、碱和高温环境下使用。
-热导率低:钛管道的热导率相对较低,所以在焊接过程中需要采取措施降低热输入,防止材料变形和氧化。
2.2施工前准备工作-检查钛管道的尺寸和质量:确保钛管道满足设计要求,没有明显的缺陷和损伤。
-清理钛管道表面:利用溶剂或其他适当的方法,清除钛管道表面的污垢和油脂。
-选择合适的焊接材料:根据钛管道的种类和焊接要求,选择适合的焊接材料,如钛焊丝。
-准备焊接设备:保证焊接设备的正常工作,包括焊机、焊接枪和焊接电源等。
3.钛管道焊接方法3.1氩弧焊氩弧焊是钛管道焊接中最常用的方法之一,其优点在于能够得到高质量的焊缝。
在氩弧焊过程中,要注意以下几点:-选择合适的气体保护剂:氩气是最常用的气体保护剂,可以防止焊缝与氧气接触而氧化;-采取避免交叉污染的措施:在氩气管线中加装过滤器,并避免用同一气囊进行焊接和切割;-控制焊接速度和温度:由于钛管道具有低热导率,需要控制焊接速度和温度,防止过热和氧化。
3.2挤压焊挤压焊适用于直径较大的钛管道焊接,其优点在于能够快速实现焊接,并保证焊缝的质量。
在挤压焊过程中,要注意以下几点:-确保管道的末端对齐:管道的末端必须对齐并且平齐,以便实现挤压焊接;-温度控制:挤压焊接需要较高的温度,但要注意不要超过钛管道的熔点温度,以免导致熔焊。
钛管道焊接方案
1.1钛管道焊接方案编制:胡广智审核:刘体义批准:刘清芝1.1.1编制依据《钛管道施工及验收规范》SHJ502-86、HGJ217-86《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98我公司所制定的相应的WPS和PQR1.1.2工程概况该装置共有钛管道543.5米,规格分别为φ32×1.5~φ32×4mm,材质为TA2;工作介质分别为精制盐水,淡盐水和氯气,操作压力分别为0.1MPa和0.02MPa,操作温度分别为60℃、82℃和60℃。
钛材具有比重小,烙点高(1680℃),比强度大的特征,并具有很高的化学活性。
TA2以及焊丝的化学成份如下表所示。
母材及焊丝化学成份钛管的焊接性能就是由它的理化性能和热处理性能所决定的。
钛材在焊接中的最大问题是要防止低温氧化和气孔,TiG焊主要特点对被焊管的保护要求非常严格,焊炬后面的拖罩内的保护尤为重要。
钛材的化学活性大,不仅在熔化状态,即在400℃以上的高温固态下,也极易被空气、水分、油脂氧化膜等污染,由表面吸收O2、N、H2、C等杂质,使焊接接头的塑性和韧性显著下降,并易形成气孔。
因此,焊接时对熔池、焊缝和超过400℃后部焊缝和热影响区都要严格予以保护。
由于钛材管熔点高、热熔时大、导热性差,因此,焊接接头易产生晶粒长大倾向,从而引起接接塑性降低,焊接时,要严格控制线能量,一般宜采用小电流快速焊。
在氢和残余应力作用下,可导致冷裂纹,所以要对焊接接头的含H2量严加控制,对复杂的焊接结构需要在焊后进行消除应力处理。
钛材的弹性模量约比钢小一半,因此,焊接变形大,一焊后校正变形为困难。
其实钛材管的焊接性能与焊工的素质密不可分,尽管钛管的焊接程序很复杂,难度较大,但对于我公司焊过钛管的优秀持证焊工来说,只要准备工作充分,只要略微做点练习,就能焊出完全合呼标准要求的优质焊缝来。
1.1.3焊接一般要求1)TiG焊机应具有安全可靠、调节灵活、有高频引弧器和电流衰减装置,前提送气、袋后送气等功能,焊机上的电流压表应经计量部门监定合格。
现场钛管焊接要点简析
现场钛管焊接要点简析摘要:钛是一种非常活泼的有色金属,与氧的亲和力很大。
加工过程中对焊缝级热影响区的绝氧保护和环境清洁度、温湿度都有很高的要求。
本文简要分析了钛管在现场焊接中应注意的一些要点,以供参考。
关键词:钛管焊接;现场施焊;操作要点1、钛的特性钛——是一种非常活泼的金属,与氧的亲和力很大。
常温下钛金属表面与氧能生成致密的氧化膜,因为该层膜的存在,使得钛在常温下有很高的稳定性和耐腐蚀性。
随着温度的升高,钛吸收氧、氢、氮的能力也随之增加,将使材料的塑形明显下降。
因此,焊接时必须对焊缝及热影响区250℃以上高温区域使用拖罩滞后保护,并对管道内部进行充氩气保护,防止空气中的氧、氢、氮和水汽等污染。
钛金属中的含碳量的增加将降低材料的塑形和耐腐蚀性能,因此施工中必须避免母材和焊丝与碳钢材料的直接接触。
钛管的牌号为ta2,其化学成分见表1:2、焊接特点钛管焊接是利用惰性气体对焊接区进行有效保护的tig焊接工艺。
由于钛材具有特殊的物理化学特性,因而其焊接工艺与其它金属存在较大差异。
焊接时必须保证:(1)焊接区金属在250℃以上不受活性气体n、0、h及有害杂质元素c、fe、mn等的污染。
(2)不能形成粗晶组织。
(3)不能产生较大的焊接残余应力和残余变形。
(4)钛焊接容易产生气孔缺陷,焊接前必须清除焊丝、破口及附近母材表面上的水分、油脂、氧化物等。
因此,焊接过程须按合理的工艺,工序质量管理标准,实行全过程的质量控制。
使人、机、料、法、环各因素均处于良好的受控状态,从而在合理的工期内,保证钛管的焊接质量。
3、焊接材料3.1 焊丝焊丝牌号为erti-2,选择焊丝应符合:(1)焊丝的化学成分和力学性能应与母材相当;(2)若焊件要求有较高的塑性时,应采用纯度比母材高的焊丝;(3)焊丝在使用前要进行材质复验,检查出厂合格证和质量证明书;焊丝表面应清洁,无氧化色、无裂纹、和夹渣等缺陷。
3.2 氩气工业高纯氩气,纯度不得低于99.99%,含水量小于50mg/l氩气在使用前先检查瓶体上的出厂合格证。
钛及钛合金管道的焊接
钛及钛合金管道的焊接摘要:本文通过对钛及钛合金金属物理化学性质的总结,分析了钛合金的焊接性及其存在的主要缺陷,提出了相应的解决方案,以作为同类型项目的有益参考。
关键词:钛合金;焊接性;焊接工艺钛及钛合金是二十世纪四十年代末开始发展起来的一种优良的工业金属材料,其主要特点是密度小、比强度高、耐腐蚀、耐高温以及良好的低温性能,并且具有某些特殊的物理、化学特性,如超导、记忆、储氢等特殊功能,因此在宇航、航空、化工、石油、冶金、电力、医疗等领域得到了广泛的应用。
我公司承接的美国某化工项目中涉及到大量的钛及钛合金管道的焊接,该项目采用美国ASTM标准,主要包括ASTM B861GR2,GR7和GR12等级别的材料。
其中ASTM B861GR2位纯钛管材,ASTM B861GR7为添加了0.12%到0.25%的钯元素的钛管,ASTM B861GR12为含钼0.3%,含镍0.8%的钛合金。
由于我国钛资源丰富,储量居世界首位,因此所有钛材都从国内采购,按美国ASME IX 标准进行焊接工艺评定和焊接。
由于这是我公司首次焊接上述钛及钛合金管道,没有现成的工艺可用,因此必须从分析钛及钛合金的物理化学性质及其焊接性开始,制定正确完善的焊接工艺,预判其焊接过程中可能出现的缺陷问题并提前制定预防方案,方能保证该项目的顺利进行。
1.钛及其合金的物理化学性质钛的主要物理性能为:密度4.5g/cm3,熔点1688℃,比热容522J/(kg·K),热导率16J/(m·s·K)。
钛有两种结构:882℃以下为密排六方晶格结构,称为α钛;882℃以上为体心立方晶格结构,称为β钛。
钛和常用的奥氏体不锈钢ASTM A312 TP304L的主要物理性能对比如下:从上表可以看出,钛的比强度接近不锈钢的3倍,这让钛材在某些要求强度高、重量轻的领域(如宇航)相对于不锈钢有不可替代的优势。
钛的化学性质活泼,对氧有极高的亲和力。
浅谈TA2(钛管)的焊接
浅谈TA2(钛管)的焊接摘要:由于TA2的活泼性较强,从而在实施钛管的焊接上,对焊接温度的控制、保护气体的保护效果、焊接环境等方面要求较严格,稍有不慎,将给焊接质量造成较大影响,严重时将导致产品的报废。
实践证明:通过进行对影响焊接质量的主要因素分析,确定焊接关键过程,加强对焊接过程中的环境、人员、焊接参数及方法的控制,能有效地保证钛合金管材料的焊接质量得到更进一步的提高,防止焊接废品的出现。
关键词:TA2;钛管;焊接温度;保护气体;质量1引言我公司于吉化电石厂(103厂)在建的中国吉林石化公司电石厂丙烯酸及酯废水治理项目施工中使用了抗腐蚀性能优异的TA2钛管,管径为Φ25~Φ89,壁厚为2.5mm~3.5mm,管线总长为139m。
常温下,工业纯钛的屈服极限及抗拉强度偏低,但塑性及韧性性能良好,抗腐蚀性能优良,而且可焊性好,其线胀系数和导热系数都较小。
TA2是一种活泼性较强的金属,在高温下对氧、氢、氮等气体具有极大的亲和力,即吸收和溶解气体的能力很强,特别是在焊接过程中,这种能力伴随着焊接温度的升高,而表现得尤为强烈。
实践证明,焊接时如果对钛合金与氧、氢、氮等气体的吸收和溶解不加以控制,最终将导致产品的报废。
所以,以上现象的产生,无疑给钛管接头的施焊工作和焊接质量带来了极大的困难和影响。
因此,在钛管接头的焊接上,必须加以有效的预防和控制,以满足焊接上的质量要求。
2影响TA2焊接质量的主要因素分析(1)成型焊区高温热及气体保护的影响。
在常温下,TA2性能较稳定,高温下,特别是在施焊过程中,钛与氧、氢、氮反应的速度极快,根据有关资料介绍,TA2在施焊过程中,温度在300℃以上时能快速吸氢、温度在400℃以上时能快速吸氧、温度在600℃以上时能快速吸氮,而在空气中的氧化最为敏感。
试验证明:当TA2在焊接时,如果熔池中侵入氧气、氮气等有害气体,则被焊部位的塑性、韧性和表面颜色等都有明显的改变;其机械性能显著下降;过热倾向增高。
大管径钛管道的焊接
1前 言
使焊接接头的塑韧性 下降, 脆性增大 。 因此 , 钛金属焊
钛金属是一种耐腐蚀性 能强 ,塑性 、低温冲击韧 接过程 中应对温度超过20 的焊缝和热影响金属 ( 5 ̄ C 包
性、 热稳定性能突出的有 色金属 , 在航天 、 造船和石化 括熔池背面)加强保 护。 2焊接接头晶粒易粗化 等行业被广泛应用。 钛金属具有较强的高温化学活性 , 3 . 由于工业纯钛的熔点高 、 导热系数低 , 比热小 , 电 在高温固态下就有很强的吸收空气中多种气体的能力, 在焊接过程 中, 熔池液态金属具有尺寸大 、 所 以, 在钛金属焊接过程 中, 加强焊缝 区及钛管道 内外 阻系数大 ,
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26第8第期 0年2 4 0 卷
亲和力大 , 普通焊条 电弧焊、 气焊及 C , O 气体保护焊都 用不锈钢丝刷或硬质合金铰刀等机械方法 , 对焊 不适用于钛及钛合金的焊接。我们选用手工钨极氩弧 接坡 口表面的氧化膜进行清除。 清理工具应专用并保 焊进行钛管道的焊接 , 利用焊枪喷嘴和 内、 外气体保护 持清洁,防止铁污染等问题 出现。 托罩喷出的氩气,把焊缝区和焊接热影响区金属与空 气隔开 ,以防止空气侵入。 42焊接材料的选择 . 42 .. t填充焊丝的选用 钛管道焊接用的焊丝成分应与母材金属相同,其 表面不得有烧皮 、 裂纹、 氧化色或金属、 非金属夹杂物 等缺陷存在; 焊丝在焊接前应进行烘干。在绍兴 3 万 0 t aTA装置中,管道材质是T - ,我们选用的焊丝 /P i2
高温部位 的保护是保证钛金属焊接质量的关键。
高温停 留时间长和冷却速度慢等特点。所以使焊接接
钛管焊接方案样本
1、编制阐明山东海化氯碱树脂项目10万吨/年离子膜烧碱装置,采用日本旭化成技术,二次盐水及电解工段某些盐水、氯气及脱盐水管道设计采用了工业纯钛(TA2)管约770m,工业纯钛管道焊接技术规定高,焊接难度大。
为保证工业纯钛管道焊接质量,特编制本焊接作业指引书以指引焊接施工。
2、编制根据2.1 10万吨/年离子膜烧碱装置设计施工图;2.2 《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97;2.3 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98;2.4 中华人民共和国化学工程第十六建设公司《焊接工艺评估汇编》。
2.5 我公司承建青岛化工厂6万吨/年离子膜烧碱工程《钛管道焊接方案》、安徽氯碱集团6万吨/年离子膜烧碱工程《钛管道焊接方案》和山东济宁中银电化有限公司4万吨/年离子膜烧碱Ⅰ、Ⅱ期安装工程《钛管道焊接方案》亚星化学股份公司6万吨/年离子膜烧碱工程《钛管道焊接方案》等。
3、钛管焊接性分析钛是一种非常活泼金属,与氧亲和力很大。
常温下在钛金属表面与氧生成稳定而致密氧化膜,该层氧化膜存在,使得钛在常温下有很高稳定性和耐腐蚀性。
随着温度升高,钛吸取氧、氢、氮能力也随之明显上升。
钛从250℃开始吸取氢,从400℃开始吸取氧,从600℃开始吸取氮。
钛金属中氧、氢、氮含量增长将使材料塑性明显下降。
因而,焊接时必要对焊缝及附近250℃以上高温区域进行保护,防止空气中氧、氮和水汽等污染。
焊接时焊缝必要使用拖罩进行滞后保护并对管子焊缝背面进行充氩保护。
钛焊接较易产气愤孔缺陷,焊接前必要清除焊丝、焊接坡口及附近母材表面上水分、油脂、氧化物等;焊接时必要使用纯度很高氩气。
钛金属中含C量增长将减少材料塑性和耐腐蚀性能,因而施工中必要避免母材和焊丝跟碳钢材料接触。
4、焊接施工程序5、焊接工艺5.1 施工准备5.1.1钛管道和焊接材料验收a.钛管及管件安装前必要进行检查,应具备制造厂合格证和质量证明书(涉及牌号、炉号、规格、化学成分和机械性能等),内外表面应光滑、清洁、无针孔、裂缝、划痕、折叠和过腐蚀等缺陷,管材内外表面局部缺陷应予以清除,清除后外径或壁厚不得超过规定偏差值;其端部应平整无毛刺、壁厚应符合规定;钛管运送与存储应注意不与铁质材料接触、碰撞,防止氢、氧、氮、碳等污染。
钛管道焊接施工方案
扬子石化扩建45万吨/年精对苯二甲酸(PTA)生产线钛管道焊接施工技术方案中国石化集团第四建设公司南京扬子PTA项目部编码:FCC —PTA/方案-031重大 扬子石化扩建45万吨/年精对苯二甲酸(PTA )生产线钛管道焊接施 工 技 术 方 案编制:吴 卫审核:关武堂复审:李雪梅 肖 然批准:郁东键中国石化集团第四建设公司南京扬子PTA 项目部二○○六年四月二十四日综合一般目次1 适用范围 (1)2 编制依据 (1)3 工程概况 (1)4 焊接性分析 (1)5 焊接施工准备 (1)6 一般环境要求 (3)7 施工工艺 (3)8 质量要求 (6)9 焊缝返修 (7)10 质量记录 (7)11 质量保证措施 (7)12 施工机具及措施用料 (8)13 HSE管理 (8)14 附WPS (15)1 适用范围本方案适用于扬子石化公司扩建45万吨/年精对苯二甲酸(PTA)生产线氧化工段钛管线的焊接施工。
2 编制依据a)《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》 GB50236-98b)《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》 SH3501-2002c)《钛管道施工及验收规范》 SH3502-2000d)《石油化工施工安全技术规程》 SH3505-1999e)设计文件《3209-9100-A5-4》、《3209-9100-A5-6》f)扬子石油化工股份有限公司45万吨/年PTA项目的《质量监督工作计划》3 工程概况钛管道工程量见表1:表14 焊接性分析4.1钛的焊接性a)气体等杂质污染而引起焊接接头脆化钛是一种活性金属。
它在常温下能与氧生成致密的氧化膜而保持高的稳定性和耐腐蚀性;在高温下与氧、氮、氢、碳都有很强的亲和力,反应速度较快,在300℃以上快速吸氢,600℃以上快速吸氧,700℃以上快速吸氮,而且空气中含有大量的氧和氮,氮、氧、氢的增加使钛和钛合金焊缝变脆而使其塑性严重下降。
因此为了避免空气的污染,钛材焊接时要求对焊接区及温度高于400℃的部位进行保护。
管道作业指导书-71钛及钛合金管道安装
7.4.5 对焊缝保护效果,可根据金属表面颜色来判断,呈银色得到了很好的保护,呈淡稻 黄、深稻黄还允许用,如果呈五彩、深蓝色、灰色、白色(疏松附着物)表示有不允许的 污染,不能使用。
7.4.6 管子和管件的坡口的形式和尺寸的选用应考虑易于保证焊接接头的质量,填充金属量 少、便于操作和减少焊接变形等原则。
CEFOC
4
钛及钛合金管道安装
发行日期
2015.07.25
生效日期
编号 版本 页码 2015.07.24
作业指导书
CTGD-SOP-P-71 2.0
5 of 9 复审日期
7.4 管道组对焊接
7.4.1 应清除管内异物、氧化皮、油脂等杂质。管端坡口可用用锉刀、不含铁质的纱布、 不锈钢丝刷等作机械清理,也可用酸洗液进行清洗,使管材呈银白色金属光泽。酸洗后 需用清水冲洗干净。
小直径TA2钛合金管氩弧焊焊接接头全罩氩气浸没式保护施工工法(2)
小直径TA2钛合金管氩弧焊焊接接头全罩氩气浸没式保护施工工法一、前言小直径TA2钛合金管氩弧焊焊接接头全罩氩气浸没式保护施工工法,是一种在工程建设中常用的焊接工艺。
氩弧焊是一种高质量的焊接方法,通过在焊接接头周围形成有效的保护层,防止了氧气和水蒸气对焊接接头的污染,在焊接过程中保持接头的纯净度。
二、工法特点1.全罩氩气保护:通过在接头周围形成全罩氩气保护层,保持焊接接头的纯净度,防止污染。
2.氩弧焊:采用氩弧焊机进行焊接,焊缝质量高,焊接接头牢固可靠。
3.小直径管道:适用于小直径的钛合金管道焊接,满足工程需求。
三、适应范围该工法适用于小直径TA2钛合金管道的焊接工程,如石化、化工等工业领域中的管道系统。
四、工艺原理该工法通过全罩氩气保护和氩弧焊技术实现对小直径TA2钛合金管道接头的焊接。
在施工过程中,采取了以下技术措施:1.将氩气从焊头喷嘴注入到焊接接头所在位置,形成全罩保护层,防止污染和氧化。
2.使用氩弧焊机进行焊接,确保焊缝的质量。
3.控制焊接电流和焊接速度,保证焊接接头的牢固性和完整度。
五、施工工艺1.准备工作:清理管道表面,除去杂质和污物,确保焊接接头的纯净度。
2.安装焊接设备:安装氩弧焊机和氩气喷嘴。
3.调试设备:调试焊接设备,确保焊接电流和焊接速度的准确控制。
4.焊接接头: 采用全罩氩气保护,进行氩弧焊焊接。
5.质检工作: 对焊接接头进行质量检测,确保焊接接头的牢固性和完整性。
六、劳动组织施工工法需要配备合格的焊工、助手和检测人员,严格按照施工工艺要求进行工作。
七、机具设备该工法所需的机具设备包括氩弧焊机、氩气喷嘴、焊接电源、焊接材料等。
八、质量控制1.在焊接过程中,严格控制焊接电流和焊接速度,确保焊接接头的质量。
2.进行焊接接头的质量检测,包括外观检查、尺寸检测、焊缝质量检测等。
九、安全措施1.施工人员必须戴好防护设备,包括防护眼镜、防火服等。
2.对焊接设备进行安全操作,避免意外发生。
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4、脚手板采用楠竹制作的竹串片板扬子石化扩建45万吨/年精对苯二甲酸(PTA)生产线钛管道焊接施工技术方案中国石化集团第四建设公司南京扬子PTA项目部编码:FCC —PTA/方案-031重大扬子石化扩建45万吨/年精对苯二甲酸(PTA )生产线钛管道焊接施 工 技 术 方 案编制:吴 卫 审核:关武堂 复审:李雪梅 肖 然 批准:郁东键中国石化集团第四建设公司南京扬子PTA 项目部 二○○六年四月二十四日综合一般目次1 适用范围 (1)2 编制依据 (1)3 工程概况 (1)4 焊接性分析 (1)5 焊接施工准备 (1)6 一般环境要求 (3)7 施工工艺 (3)8 质量要求 (6)9 焊缝返修 (7)10 质量记录 (7)11 质量保证措施 (7)12 施工机具及措施用料 (8)13 HSE管理 (8)14 附WPS (15)1 适用范围本方案适用于扬子石化公司扩建45万吨/年精对苯二甲酸(PTA)生产线氧化工段钛管线的焊接施工。
2 编制依据a)《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》 GB50236-98 b)《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》 SH3501-2002 c)《钛管道施工及验收规范》 SH3502-2000 d)《石油化工施工安全技术规程》 SH3505-1999 e)设计文件《3209-9100-A5-4》、《3209-9100-A5-6》f)扬子石油化工股份有限公司45万吨/年PTA项目的《质量监督工作计划》3 工程概况钛管道工程量见表1:表14 焊接性分析4.1钛的焊接性a)气体等杂质污染而引起焊接接头脆化钛是一种活性金属。
它在常温下能与氧生成致密的氧化膜而保持高的稳定性和耐腐蚀性;在高温下与氧、氮、氢、碳都有很强的亲和力,反应速度较快,在300℃以上快速吸氢,600℃以上快速吸氧,700℃以上快速吸氮,而且空气中含有大量的氧和氮,氮、氧、氢的增加使钛和钛合金焊缝变脆而使其塑性严重下降。
因此为了避免空气的污染,钛材焊接时要求对焊接区及温度高于400℃的部位进行保护。
b)焊缝气孔此种材料焊接时,对于焊接区的水分、油脂、氧化物等杂质特别敏感,容易产生大量气孔。
因此焊前应对坡口及其周围、焊丝等进行清理。
5 焊接施工准备5.1焊接工艺管理a)焊接工艺评定规划见表2 表2b)施工前针对各类焊接接头编制《焊接工艺卡》,并报经监理、项目组、质量监督站批准。
施焊过程严格按照工艺卡要求的参数进行。
5.2焊工管理a)参加施焊的焊工应持有有效期内相应材质、相应位置的《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》合格证,且符合GB50236-98的相关考试规则;b)经项目质量经理/质量工程师确认并办理上岗证后方可有资格进入现场模拟考试;c)钛材焊接的焊工上岗前需要进行现场模拟考试,考试合格后(检查外观颜色)进入两道焊口的初次口考试,两个初次口RT合格后才准再焊接三道焊口,待RT结果合格后方可正式上岗,严禁无证上岗或越岗施焊。
5.3焊材管理5.3.1焊材检验及存放保管a)入库材料应具有合格质量证明文件,焊丝表面应洁净、无氧化色,不应有裂纹、起皮、斑疤和夹杂等缺陷;b)对于本装置所用钛焊丝必须满足Fe≤0.070%,H≤60ppm;c)焊丝应按批号、规格、入库时间分类存放保管,明确标志。
焊材库应配置温湿度记录仪,库房内温度保持在5℃以上,湿度不超过60%。
焊丝应存放在架子上,架子离地面和墙面的距离应不小于300mm,架子上宜放置干燥剂、去湿机;d)氩气纯度不低于99.999%,含水量不大于50mg/m3。
在购置氩气时,需检测其纯度和含水量是否符合要求;e)由专人负责,统一管理,作好记录,材料工程师定期进行检查。
5.3.2焊材发放焊工凭施工员签发的《焊材发放卡》领取焊材。
焊材发放人员作好发放记录。
5.4焊接设备管理a)焊接设备双表(电流表、电压表)齐全,且均在检定有效期内;b)焊接电缆线采用橡皮软线,接头不超过2个以充分保证焊接电流;c)每台电焊机单独接地,实行“一机一闸一保”;d)地线直接接到焊件上,不得接到钢结构或设备上,以防电弧击伤管道或设备。
6 一般环境要求a)空气相对湿度≤90%;b)氩弧焊时风速小于2m/s;c)雨天作业时采取适当措施,如搭设防风挡雨棚等;d)工作场所应具有焊接材料的储存、清洗设施和良好的施焊条件;e)每天焊接前必须用Phenathroline(邻二氮杂菲)法检验焊件周围空气中铁离子浓度,在焊接现场周围分散放置试纸,8h后仅有1~2个点试纸变色则可施焊。
配方如下:溶解272g CH3COONa.3H2O于500ml热蒸馏水中,加240ml冰醋酸,然后以蒸馏水稀释至1000ml;溶解3.5g盐酸胺于350ml蒸馏水;溶解2.5g的1:10 Phenathroline(邻二氮杂菲)水化物于约200ml热蒸馏水中并稀释至300ml。
将三种溶液混合得1650ml混合液即可;f)操作人员必须穿戴干净的不会造成铁离子污染的劳保用品,这些专用的防护服和鞋套应隔离放置并保持洁净。
7 施工工艺7.1坡口加工a)切割和坡口加工必须使用机械加工方法,使用砂轮机时要选择无铁钛材专用砂轮片;b)打磨时应间断进行,速度和力度要适当,不得使坡口表面因过热变色。
打磨后坡口呈现银白或黄色为合格,如出现紫色或兰色为不合格。
如出现紫色或兰色,必须将其轻轻打磨掉直至露出银白或黄色为止。
7.2焊前清理a)坡口清理用工具与坡口直接接触部位的材质必须是无铁材料,清理的工具应专用,且要保持所用工具的清洁;b)经过机械加工完的焊件坡口及两侧各50mm的内外表面,应用钛材钢丝刷、铰刀等机械方法清除其氧化膜、毛刺和表面缺陷。
然后使用不含硫的丙酮进行脱脂处理;c)处理完毕后先用棉质布料擦干水分或杂质,然后用不含棉的布料如绸布将附着在焊件表面的棉纤维擦掉,防止棉纤维对焊道的污染;d)焊丝使用前应使用钛材钢丝刷、丙酮等去除表面的油脂及杂物,清洁后的焊丝拿放须戴洁净手套。
7.3焊口组对焊口组对时应使管内壁平齐,其错边量不应超过管壁厚的10%,且不大于1mm。
组对间隙详见焊接工艺卡。
7.4定位焊a)定位焊尽量不使用通常的过桥式点焊方法,而使用内部搭接式点焊法,但此种点焊方法必须保证焊透,在正式焊接时,不必打磨掉焊点,使其成为正式焊缝的一部分。
这样做目的是减少中间打磨的频数,减少焊缝被污染的机会,从而减少气孔的产生;b)定位焊缝长度为5mm~15mm,高度不超过壁厚的2/3,沿焊缝均布,且定位焊不得有裂纹、气孔、夹钨及氧化变色等缺陷。
7.5工艺要求a)承插焊缝至少焊接两遍,且每道的表面不得有凌乱和有交错的起止点;b)多层焊时各层、道之间的接头相互错开,接头打磨后应重新清理干净后在继续施焊,焊缝尽量一次性连续焊接完;c)施焊过程中用测温仪监测层间温度,层间温度应小于100℃。
7.6焊接工艺7.6.1氩气要求a)焊接保护气体选用氩气,在焊接前应在试件上试验一下氩气的纯度,确认合格再进行正式焊接;b)氩气输送管需采用塑料软管,不应使用橡胶软管,防止焊口被橡胶颗粒污染。
7.6.2焊缝的保护a)考虑保护效果,焊接时尽量采用大直径的喷嘴保护熔池,喷嘴的直径一般取12mm~20mm,喷出的氩气应保持稳定的层流状态,且焊接时喷嘴距焊件的距离要尽可能小,以提高保护效果;b)采用氩气拖罩保护热态焊缝,环缝用弧形拖罩,拖罩形式应根据管径大小和壁厚制作不同长度,随着管径和壁厚的增大拖罩相应加长加宽,拖罩宽一般为25mm~60mm,长为40mm~100mm。
拖罩结构示意图如图1所示;图1现场拖罩图片c)拖罩在焊缝上的移动形式有两种,小管径的焊缝采用的是把拖罩固定在焊炬喷嘴上,随着焊炬一起移动进行保护。
其余的焊缝用人推动拖罩随着施焊焊工一起移动来对焊缝进行保护;d )在焊接中温度超过300℃以上区域都必须进行拖罩保护,控制焊缝及近缝区表面不出现蓝色以至灰色。
氩气拖罩的保护区域为距离焊炬喷嘴15mm 以内,拖罩的网或多孔板到焊缝的距离不小于8mm 是最佳保护区域;e )对于大口径管线焊接可采用双弧焊配合内外双重拖罩保护的方法和单面焊双面拖罩保护的方法;f )对于小口径管线焊接时,拖罩不便使用,可采用保护套管进行焊缝整体保护,保护套管示意如图2;7.6.3 焊接工艺要点a )b )不可见的附着在坡口表面的氧化物和其它杂质;c )在喷嘴保护气体流动正常的情况下,在焊接前用氩弧焊炬喷嘴靠近坡口用电弧热对坡口和坡口两侧进行热清理,驱除掉一些不可见的杂质和水分;d ) 焊接设备应使用性能稳定的直流氩弧焊机,采用正接法,且应附有高频引弧和电流衰减装置;e ) 适当放慢焊接速度,增加熔池停留时间,以增大气孔逸出的数量;f )采用前后锯齿形摆动运弧焊,使电弧周围始终保持一个相对稳定的层流,从而减少了焊缝的氧化和气孔的产生;g ) 焊接过程中电弧应保持稳定,防止钨极与焊件或焊丝接触造成夹钨; h )在焊接过程中焊工应将焊丝的摆动严格控制在最小范围内,焊接过程中焊丝的加热端应始终处在氩气的保护中,熄弧后焊丝不应立即暴露在大气中,应在焊缝脱离保护时同时取出。
用过的焊丝继续使用时,须将端头剪掉;i ) 层间焊接时必须再次用电动磨光机(配钛丝刷)进行层间彻底清理; j )焊接过程中应对370℃以上进行可靠的双面氩气保护;待施焊管子焊炬作业孔 把紧块图2保护套管示意图k)焊接结束或中断焊接前,应在关掉高频开关以后,保持焊炬不动,慢慢熄灭电弧直至中断,之后让喷嘴与保护罩仍然在原焊接位置停留30s~60s,待焊件完全冷却下来后再撤离保护。
8 质量要求8.1外观质量要求a)外观检查1)焊缝与母材圆滑过渡,表面应无裂纹、气孔、夹渣、夹钨等缺陷;2)焊缝宽度已每边不超过坡口边缘2mm为宜;3)焊缝余高:当壁厚小于5mm时,为0mm~1.5mm;反之,为1.0mm~2mm。
b)外观颜色检查焊缝和近缝区的颜色是保护效果的标志,焊接完毕后在清洗前必须用已备好的标准色标(银白色、金黄色)和焊缝进行对比,合格的焊缝表面颜色应是银白、金黄色。
不合格的焊缝要返修处理。
8.2内部质量要求a)对于100% RT检验的对接焊缝按GB3323-87规定执行,II级为合格;b)底层焊道均应进行PT检验,检验方法按JB4730-1994执行,I级为合格;c)角焊缝均按JB4730-1994进行PT检验,I级为合格。
8.3硬度检查要求焊接后焊缝及热影响区的硬度不得超过母材硬度的20HV。
9 焊缝返修9.1焊缝表面修补a)表面缺陷用角向磨光机进行清除,缺陷清除后,焊缝厚度不低于最小厚度时,表面打磨平整圆滑即可;若焊缝厚度小于最小厚度,则进行焊缝修补;b)缺陷打磨时,使砂轮片与焊缝平行,避免磨削过多。