不锈钢管道氩弧焊的焊缝背面保护方法
不锈钢管道焊接充氩保护
不锈钢管道焊接充氩保护中国二冶管铁公司——贾虎摘要:针对核电施工中出现的大批量不锈钢管道需要安装焊接的实际情况,从保证焊接接头根部焊接质量和降低施工成本出发,对用海绵加胶木板做堵头,用可溶纸做堵头,或者将可溶纸做成截面为U型的环状气室这3种充氩保护方式进行了对比研究。
实践表明,这些保护措施不仅适用于不锈钢材质管道焊接接头根部的充氩保护,还可用于各种中、高合金钢材质管道焊接接头根部的充氩保护。
关键词:不锈钢管道焊接充氩保护在常规小火电机组不锈钢管安装时,不锈钢管道最大规格d219mm 8mm大小管道焊口比较多,这些管道一般采用全充方式(也就是管道内腔满充),这种充氩方式,保护质量不稳定,充氩效果好坏决定于管道充氩内腔的大小,当充氩内腔较小时,充氩保护效果显著。
当内腔较大时,其充氩保护效果不是很明显,且氩气用量较大、不经济,因此一般用于不锈钢管道焊接量不大的情况下。
在大型电厂施工中不锈钢管道涉及的系统面广规格大、数量多。
面对如此大的不锈钢管道焊接量,对其采用全充方式很不经济,质量无保证。
需要探索一种即能有效保护焊接接头根部,又能大量减少氩气使用量的充氩保护模式。
1.充氩保护的工艺研究。
管道焊接有以下几种工艺:(1)全氩焊接:打底层,中间层及盖面层全部由氩弧焊接完成。
(2)氩电联焊:氩弧打底,中间层及盖面由电焊完成。
(3)纯电焊:打底、中间层、盖面全由电焊完成。
不锈钢管道采用纯电焊焊接时由于药皮熔渣对焊接熔池形成保护,可使熔池金属免于空气氧化,因此在采用该种方法焊接不锈钢管时,不需要用其它方法对根部形成过多保护,可实现根部焊缝无氧化、无烧枯现象。
不锈钢管道采用纯氩焊时,由于焊把中的氩气只可实现从一侧形成氩气保护,熔池另一侧没有渣保护而直接与空气接触。
当焊缝金属处于高温状态时,会与空气中氧气反应,使焊缝根部出现氧化、烧枯现象。
充氩保护就是在焊缝的背面空间充满氩气,以隔断氧气与焊缝直接根部接触,达到焊缝根部金属无氧化、无烧枯目的。
不锈钢管道手工氩弧焊充氩保护工艺
攻克不锈钢管道手工氩弧焊内充氩保护工艺难题[提要] 国内市场上至今尚没有制作出专用于不锈钢管道手工氩弧焊内充氩的保护装置,在金海浆纸业文化纸管道安装工程中,我们把它做为一个工艺课题来攻克,制作出直线对接与弯头对接焊口、小管径和大管径三通分支管道对接焊口、大管径翻边焊口与直管段焊口等四种充氩保护装置,应用效果良好,本文在此加以做详细介绍。
[关键词] 手工氩弧焊内充氩焊缝被氧化内充氩保护装置XXXXXXX纸业有限公司大型文化纸机安装工程主体设备、管道为德国福伊特纸机有限公司制造提供,工程的施工工期只有10余月,其中不锈钢管道预制安装和焊接工程量很大。
该工程是我司的争创优质品牌工程,做为质量控制重点之一的不锈钢管道焊接,同时来自外方监理(德国技师)、业主高质量要求的压力,尤其是外方监理对其焊接工艺纪律和质量近乎苛刻的严格要求。
该工程的不锈钢管道焊接工艺全部采用手工氩弧焊。
由于国内市场上至今尚没有制作出专用于管道内充氩(尾部保护)的保护装置,以往的施工方法,对该问题都没有具体的加以研究解决,往往只是直接采用在焊口管子两边各直接设置一个堵板了事,如此做的效果:一是焊缝内充氩的效果不好,由于流入的氩气与空气混合,排出的空气有限,氩气纯度远远不够,极容易导致“焊缝开花”即内面焊缝被氧化;二是极大地增大氩气用量,加大氩弧焊接成本。
有些施工承包班组为了节约成本,甚至搞成少充氩、假充氩甚至不充氩,对不锈钢管焊缝质量控制产生很不利的影响。
为此,我们成立了QC小组,把它做为一个工艺课题来解决。
我们排除了可以双面对称氩弧焊接的大管径焊口,把需要内充氩的不锈钢管道焊口进行了统计和分类,确定设计并制作出:①不锈钢管道的直线对接焊口和弯头对接焊口内充氩保护装置;②小管径(20-25mm)三通分支管道对接焊口的内充氩保护装置;③大管径(40mm以上)三通分支管道对接焊口的内充氩保护装置;④大管径(400mm以上翻边焊口与直管段大管径焊口)手持充氩保护装置。
不锈钢管道焊接工艺(完整版)
不锈钢管道焊接工艺1.焊接准备1.1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,Φ>100 mm的采用氩弧焊打底加电弧焊填充盖面。
Φ≦100 mm且壁厚小于5mm的管道采用全用氩弧焊,壁厚大于等于5mm的管道采用氩弧打底,电弧焊填充盖面。
1.2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。
1.3焊材:焊丝采用Φ2.5/PP-TIG316L,焊条采用:Φ2.5-3.2/A022,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200-250 ℃烘干1h,存放保温筒内随取随用。
1.4焊接电流:不锈钢导热效率低,约为碳钢的1/3,电阻率约为碳钢的5倍,线膨胀系数比碳钢约大50%,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)管对接一层氩弧焊TIG316L φ2.5 75-80 10-11 6-8二层氩弧焊TIG316L φ2.5 75-80 10-11 6-8φ2.5 80-85 25-26 9-12手工电弧焊A022φ3.2 90-105 25-26 10-151.5氩气:氩气瓶上应贴有出厂合格标签,使用纯氩≥99.99%或高纯氩≥99.999%,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0.5MPa。
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5-14L/min,正面氩气流量为12-13L/min。
不锈钢管道氩弧焊的焊缝背面保护方法
不锈钢管道氩弧焊的焊缝背面保护方法
1.垫片保护法:垫片是一种用于保护焊缝背面的材料,通常采用不锈
钢材料或特殊合金材料制成。
在焊接过程中,将垫片放置在焊缝背面,以
防止气氛中的空气进入焊缝区域,保持惰性气氛,从而保证焊缝质量。
垫
片的厚度和材料的选择应根据具体的焊接要求进行确定。
2.水冷夹具保护法:水冷夹具是一种通过水冷却的夹具,可以在焊接
过程中对焊缝背面进行保护。
水冷夹具内部装有冷却剂,可以通过循环冷
却来保持焊缝背面的低温状态,以防止气氛中的空气进入焊缝区域。
此外,水冷夹具还可以起到支撑焊缝背面的作用,防止其变形。
3.氩气保护法:氩气是一种常用的惰性气体,具有良好的隔离性能和
化学稳定性。
在氩弧焊中,可以通过喷射氩气来保护焊缝背面。
喷射的氩
气会形成一个阻隔氛围,防止空气进入焊缝区域,同时还可以冷却焊缝背面,减少其变形。
在使用氩气保护法时,要注意喷射氩气的角度和位置,
以确保其完全覆盖焊缝背面。
4.板隔法:在进行不锈钢管道氩弧焊时,可以在管道另一侧放置一块
不锈钢板,以隔离焊缝背面和外界空气。
这种方法可以有效保护焊缝背面,防止空气进入,并且还可以起到支撑的作用,防止其变形。
在使用板隔法时,需要注意板隔与管道之间的间隙,以确保氩气的有效封闭。
综上所述,不锈钢管道氩弧焊的焊缝背面保护方法有垫片保护法、水
冷夹具保护法、氩气保护法和板隔法。
在选择具体的保护方法时,需要根
据实际情况和具体要求进行选择,以确保焊缝的质量和性能。
不锈钢管道药芯焊丝钨极氩弧焊焊接工艺
不锈钢管道药芯焊丝钨极氩弧焊焊接工艺摘要:对于THY-A316L(W)不锈钢管道背面免充氩自保护钨极氩弧焊药芯焊丝进行了很多的实验,特别是对于焊接工艺这一方面,实验中特别关注了在熔敷金属上它的力学特性。
通过大量的实验数据得出,在这种焊接工艺之下,所形成的的焊缝品质极好特别是它的脱渣性极为出色、造成的焊接飞溅极少,并且在焊接之后,其管道的背面并没有出现氧化,所以这种焊接方式适应于各个位置及不同部分的工作。
关键词:背面免充氩自保护;钨极氩弧焊;不锈钢药芯焊丝1、概述在对于不锈钢管的焊接工作当中,因为管子的粗细原因导致焊接工作无法从内外进行,因此大部分使用的方法就是以手工的方式进行钨极氩弧焊接不锈钢管的实体部分,用盖面的工艺对焊条的电弧焊进行填充工作。
在进行这项工作的过程中,需要对管道内部充加氩气,以此来进行保护。
特别是对于三通位置和所处的弯头位置的时候,应该进行的保护措施应该更加的繁琐,否则将导致焊接处的背面产生强烈的氧化。
根据这种工艺,研制开发一种THY—A316L(W)不锈钢管道背面免充氩钨极氩弧焊药芯焊丝。
这种焊丝的特点极为显著,不进了一事焊接部分的背面得到全面的保护,这种焊丝不仅大大的提高了工作效率,更使成本费用得到很显著的降低。
2、工艺的优点概括这种焊接工艺的存在是极为重要的,它可以运用的方面也是极为广泛的,它既能满足在不充氩气的情况下【1】,焊接面不会产生氧化作用,还能满足不同部分的的焊接工作,并且对于焊接工作其他方面的要求也十分的达标。
3、焊丝的配成设计此篇文章进行了许多的实验论证,最终将THY—A316L(W)药芯焊丝的渣系确定了下来,它是属于TiO 2 -氟化物-SiO 2 的渣系,通过对THY-A316L(W)药芯焊丝的性能调整优化来调整配方的成分,这些优化的方面包括烟雾的大小,、飞溅情况、进行全方位焊接的能力【2】、以及是否会发生氧化现象。
首先对于金红石等成分进行相关的改变,让破口在焊接的过程中,使熔渣进行完全的覆盖,而且渣壳的厚度也要达到均匀的程度,还要使焊缝的覆盖达到标准要求。
浅谈不锈钢管道氩弧焊的焊缝背面保护方法
浅谈不锈钢管道氩弧焊的焊缝背面保护方法不锈钢管道氩弧焊是一种常用的焊接方法,常用于对不锈钢管道进行连接和修补。
在氩弧焊过程中,焊接区域的背面往往需要进行保护,以防止气体氧化作用和氢吸入等问题。
下面就浅谈一下不锈钢管道氩弧焊焊缝背面的保护方法。
首先,保护背面的目的是防止气体氧化作用,因此最常用的方法就是通过气体保护。
一般来说,背面保护气体采用纯氩气。
纯氩气具有稳定的化学性质,能够有效地防止氧气与不锈钢管道焊缝背面发生反应。
在焊接过程中,直接将纯氩气吹向焊缝背面,形成一层气体屏障,可以有效地保护焊缝背面免受氧气侵蚀。
其次,为了加强背面保护效果,可以采取一些增强措施。
一种常用的方法是使用焊接屏罩。
焊接屏罩是一种覆盖在焊缝背面的装置,可以有效地将纯氩气集中吹向焊缝背面,提供更好的保护效果。
焊接屏罩可以根据具体的焊接需求进行设计和制造,并通过固定在管道表面的方式进行安装。
此外,还可以通过与焊接工艺的结合来增强背面保护效果。
例如,在焊接过程中,可以选择逆焊方式进行。
逆焊指的是焊接从背面开始进行,而不是从正面开始。
逆焊可以使焊道的上部暴露在氩气保护环境中,有效地防止氧气侵入,提高保护效果。
逆焊可以减少氧气和杂质在焊缝中的含量,提高焊缝的质量。
最后,考虑到焊缝背面保护的效果,还需要关注焊接工艺的操作技巧。
例如,在焊接过程中,需要控制好气体流量和焊接电流等参数,以确保背面保护气体的稳定供应和焊接质量的稳定性。
同时,需要注意焊道的清洁度,避免焊接残留物和污染物进入焊缝中,影响保护效果。
总结起来,不锈钢管道氩弧焊焊缝背面保护是焊接过程中十分重要的一环。
通过采用纯氩气保护、使用焊接屏罩、逆焊方式以及操作技巧等方法,可以有效地防止氧气氧化作用和氢吸入等问题的发生,提高焊缝的质量和连接的可靠性。
不锈钢管道氩弧焊对口的技巧(二)
不锈钢管道氩弧焊对口的技巧(二)不锈钢管道氩弧焊对口的技巧介绍不锈钢管道氩弧焊是一项常用的焊接技术,它在工业领域具有广泛应用。
本文将详细介绍不锈钢管道氩弧焊对口的技巧,帮助读者更好地掌握这项技术。
前期准备•确定焊接材料和规格:根据工程需要,选择合适的不锈钢管材和规格。
•清除焊接表面:使用去油剂和毛刷清洁焊接表面,确保没有污垢和氧化物。
•准备好焊接设备:包括焊机、电源线、焊接枪等。
技巧一:确定焊接位置1.根据设计要求,确定焊接位置和接头类型,例如对焊、角焊等。
2.根据接头的位置和材料厚度,选择合适的焊接参数和焊缝形式。
技巧二:正确预热1.对于厚度大于3mm的不锈钢管道,进行适当的预热可以提高焊缝的质量和强度。
2.预热温度一般为摄氏度,通过焊接温度计进行监控。
技巧三:正确设定氩弧焊参数1.电流和电压应根据材料厚度确定,一般情况下,电流和电压呈正相关关系。
2.气体流量应适中,一般在8-12升/分钟,根据环境和管道直径进行调整。
技巧四:保持稳定的焊接速度和角度1.焊接速度要匀速,过快或过慢都会影响焊缝质量。
2.焊接时的焊接枪角度要适当,一般为10-20度,保持相对稳定。
技巧五:注意焊接质量检查1.焊接完成后,及时进行质量检查,检查焊缝的均匀性、焊瘤和缺陷。
2.进行必要的修补和磨光处理,确保焊缝的密封性和光滑度。
结论不锈钢管道氩弧焊对口是一项需要技巧和经验的工艺,通过正确的前期准备、设定焊接参数和保持稳定的焊接速度和角度,可以获得高质量的焊缝。
同时,对焊接质量进行及时的检查和修补,可以确保管道的安全性和可靠性。
掌握这些技巧,可以提高不锈钢管道氩弧焊对口的效率和质量,满足工程需求。
管内不充氩不锈钢氩弧焊
管内不充氩不锈钢氩弧焊采用药芯焊丝,背面不充氩手工钨极氩弧焊焊接不锈钢管道,是一项工艺简单易行,又能保证焊缝及焊接质量的工艺方法,节省了大量的充氩保护辅助用工,成本低,功效高,具有显著的优越性,值得安装单位推广应用。
1.概述焊接不锈钢时,由于不锈钢和氧的亲和力很大,如果背面不采取充氩保护,焊熔金属易在焊接过程中氧化,产生焊接缺陷。
所以在进行不锈钢管道氩弧焊接,为能保证焊缝背面焊接质量,通常采用管内充氩保护措施。
充氩的方法有以下几种:1.1小口径管充氩方法对于小直径管道,可采用整管充气的方法。
这种充气方法比较简单,但随着管线长度增加,氩气浪费较大。
一般情况下,采用分段组焊,少量的中间接头焊接用可溶纸把所焊管口两侧堵住(一般距焊口两侧200~300mm),可溶纸在水压试验试可自行溶化。
整管充氩的具体方法:将管子的一端用软木塞塞死(木塞中心应打上1个直径3~5mm的孔,主要防止收弧时,因管内氩气压力过大,引起接头收弧困难),由管子的另一端充入氩气。
1.2 大直径管道充氩方法对于直径大于89mm的管道,为节约氩气,可采用局部充氩的方法。
具体做法是在焊前,事先将堵板加在焊口的附近两侧,形成隔离充气小室(一般把堵板放在离焊口各100~150mm处),一端向充气室充气,并从另一堵板中心小孔出气。
为了减少管内氩气从对口间歇处流失,降低保护效果,焊接前可沿焊口间隙贴上胶带,焊接时边焊边揭去胶带。
为了补充气室漏去的氩气,焊接全过程都应不间断的向充气室内充氩,氩气流量应适当。
流量过小,气保护不好,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,同时会引起焊缝的根部内凹等缺陷,影响焊接质量。
一般充氩流量控制在6~8L/min。
另外应特别注意的是,应该在充气时将充气室或管内空气排净后,焊接才能进行,否则影响焊接质量。
局部充气方法,应在焊接前将2块堵板事先放置于管子的两侧,扣好绳子(或铁丝),焊接完成后,把2块堵板从管内抽出。
不锈钢管道氩弧焊的焊缝背面保护方法
不锈钢管道氩弧焊的焊缝背面保护方法
1.氩气保护:氩气是最常用的焊缝背面保护气体。
在焊接过程中,将
氩气从气体喷嘴中喷洒到焊缝的背面,形成气流将空气隔离出来,从而避
免了焊缝背面的氧化。
同时,氩气还可以带走焊接过程中产生的热量,起
到冷却焊缝背面的作用,防止焊缝后脱氢。
在使用氩气保护时,需要注意
气体的流量和压力的控制,以保证有效地保护焊缝背面。
2.焊接背面覆盖剂:焊接背面覆盖剂是一种能在焊接过程中在焊缝背
面形成保护层的物质。
它可以抑制焊接过程中背面氧化,防止氢引入焊接
区域,并且能够在焊接后形成无害的残留物。
常用的焊接背面覆盖剂有焊
后镀锌、砂浆、陶瓷背气带等。
选择合适的焊接背面覆盖剂可以进一步提
高焊接质量。
3.焊接背面保护垫:在焊接过程中,可以使用焊接背面保护垫来保护
焊缝背面。
焊接背面保护垫一般由铜制成,具有优良的导电性和导热性,
可以有效地吸收焊接过程中产生的热量,并将其迅速散发出去。
同时,焊
接背面保护垫还可以对焊缝背面进行物理保护,避免划伤和污染。
在进行不锈钢管道氩弧焊时,焊缝背面的保护非常重要,可以通过氩
气保护、焊接背面覆盖剂和焊接背面保护垫等多种方法来实现。
同时,在
实际操作过程中,还需要注意焊接参数的控制,如焊接电流、电压和焊接
速度等,以确保焊接质量的稳定和一致性。
只有做好焊缝背面的保护工作,才能保证不锈钢管道氩弧焊的焊缝质量和使用寿命。
不锈钢管钨极氩弧焊接作业指导书
佛坪县CNG储配站及CNG加气站工程焊接作业指导书编制:审核:审批:2017年 5月6日1、工程概况佛坪县CNG储配站及CNG加气站工程。
由车载天然气经卸气柱进入压缩机增压或直充进入加气机。
增压后依次进入储气井储气,或进入加气机通过加气机向CNG汽车加气。
主物料管线系统设计压力为27.5MPa,辅助物料管道(包括排污、放空管道)设计压力为1.6MPa,设计温度为-30℃~50℃。
工艺区高压不锈钢管道焊接采用手工乌极氩弧焊接。
管材规格长度见下表:2、编制依据1) 佛坪县CNG储配站及CNG加气站工程设计图纸;2) 《石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》 SH3501-2011;3) 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》 GB50236-98;3、焊工要求1) 从事压力管道焊接的焊工必须按压力管道焊工考试的相关要求获得相应的资格证书后,方可担任资格证书中指定项目的焊接工作。
2) 焊接施工前,焊工应仔细阅读相应的焊接工艺文件,掌握焊接规范、焊接要求及操作中应采取的措施等。
3) 施焊前,焊工应仔细检查焊接设备,调整好焊接参数后方能施焊。
4、焊接环境1) 施工环境应符合下列要求:2) 风速:手工氩弧焊风速应小于2M/S。
3) 焊接区环境温度大于0℃。
4) 非下雨、下雪天气。
5) 钨极氩弧焊电弧区在1m范围内,相对湿度小于90%。
当环境条件不符合上述要求时,必须采取挡风、防雨、预加热等有效措施。
5、焊接材料1) 所用手工钨极氩弧焊焊丝必须有质量证明书及清晰的标记,禁止使用锈蚀及有严重污染的焊丝。
2) 焊丝的选用严格按照设计图纸要求所指定的牌号和规格。
3) 焊丝使用过程中应保持清洁。
4) 焊接电极选用钍钨极或铈钨极。
5) 保护气体为工业纯氩气,氩气纯度不低于99.9%。
6、焊前准备1) 管道坡口采用机械打磨,坡口表面应平整,不得有裂纹、分层、夹杂物等缺陷。
2) 施焊前必须严格清理焊接区及填充焊丝,去除氧化膜、油脂及水分。
不锈钢管道氩弧焊的焊缝背面保护方法技术交底
不锈钢管道氩弧焊的焊缝背面保护方法技术交底不锈钢管道氩弧焊的焊缝背面保护是确保焊缝在焊接过程中受到适当保护的重要环节。
保护焊缝背面可以避免氧气的接触和污染,以防止焊缝氧化、产生孔洞和其他缺陷。
下面,我将为大家详细介绍不锈钢管道氩弧焊焊缝背面保护方法的技术交底。
1.背面保护气体的选择和使用:氩气是常用的不锈钢管道氩弧焊背面保护气体。
在焊接过程中,通过将氩气引入焊接区域,形成保护屏障,防止空气进入焊缝,保护焊缝背面免受氧气接触和污染。
在选择氩气的流量时,需要根据焊接材料的厚度和焊接条件进行调整。
2.背面保护装置的安装和调整:背面保护装置通常由背面保护罩、氩气管道和气流调节器等组成。
在进行焊接前,需要将背面保护装置安装在焊缝背面,并调整氩气的流量和速度,确保氩气能够充分覆盖焊缝背面,并形成稳定的保护屏障。
3.预热和焊后保温:在氩弧焊不锈钢管道的过程中,由于焊接温度较高,可能会引起材料变形和应力集中。
为了减轻这些不利影响,需要在焊接前对材料进行预热。
预热的温度和时间应根据不锈钢材料的种类和厚度来确定。
同时,在焊接完成后,需要对焊缝周围进行保温,以缓慢降低温度,减少残余应力。
4.焊缝背面清洁:在进行氩弧焊之前,必须彻底清洁焊缝背面,以确保良好的接触和焊接质量。
使用清洁剂和除油剂,以去除焊接区域的油脂、污垢和氧化物等杂质。
同时,使用无碱洗剂可以防止对不锈钢材料的腐蚀。
5.过程控制:在不锈钢管道氩弧焊的过程中,需要进行严格的过程控制,确保焊接质量和焊缝背面保护效果。
焊接参数的选择应根据不锈钢材料的种类、厚度、焊接位置和要求来确定。
同时,焊接的速度要稳定,焊接电流和电压要适当调整,以保证良好的熔化和焊缝形成。
综上所述,不锈钢管道氩弧焊焊缝背面保护的技术交底需要包括背面保护气体的选择和使用、背面保护装置的安装和调整、预热和焊后保温、焊缝背面清洁以及过程控制等内容。
只有做好这些工作,才能确保不锈钢管道氩弧焊焊缝背面的有效保护,达到良好的焊接质量。
不锈钢管道氩弧焊接背部免充氩方法的研究
不锈钢管道氩弧焊接背部免充氩方法的研究发布时间:2023-07-05T03:59:45.783Z 来源:《科技潮》2023年9期作者:周洪旭[导读] 在管道安装过程中,室外给排水管道基本都是每隔6米焊接一道焊缝,管外径有89、108、141、168、219、273等。
中国核电工程有限公司海南项目部摘要:不锈钢背面充氩问题一直是焊接行业比较关注的问题,本文根据项目特点,采用不锈钢自保护药芯焊丝进行试验,通过对完成焊缝进行外观检查、射线检测、拉伸试验、弯曲试验,研究此种焊接方法焊接接头的性能。
通过试验数据表明,焊接接头性能均能满足本行业要求,解决了大管径管道背部充氩量大、充氩时间长、管内空气置换不完全的问题,有效降低了生产成本,提高了劳动效率。
关键词:不锈钢;不锈钢自保护药芯焊丝;背部免充氩前言在管道安装过程中,室外给排水管道基本都是每隔6米焊接一道焊缝,管外径有89、108、141、168、219、273等。
因此在对此类管道进行焊缝背部充氩时存在充氩量大、充氩时间长、管内空气置换不完全的问题,并且往往焊接最后一道焊口时需要对整趟管线进行充氩,不仅降低了生产效率,同时也增加了成本。
通过市场调研,目前使用不锈钢自保护药芯焊丝焊接可以实现焊缝背部免充氩。
因此本课题拟对这种焊接方法进行试验,通过对焊接试块的各项检测结果进行总结,判断采用不锈钢自保护药芯焊丝焊接方法能否满足本项目施工要求从而应用到工程建设中,降低工程建设投入成本、免去焊缝充氩时间提高劳动效率。
1.背部充氩方法与免充氩方法简述1.1焊缝背部充氩方法目前,不锈钢管道一般采用一端封堵,一端充入高纯度氩气的方法进行充氩。
当不锈钢管道焊缝背部采用正常充氩方式比较困难时,一般有两种解决方法:一是使用海绵体橡胶板组装氩气室进行充氩,即使用两块海绵体橡胶板将焊缝两端母材进行封堵,在橡胶板上开设通孔进出气体,橡胶板之间采用不锈钢缆绳连接以便焊接完成后取出密封保护室,此方法主要用于管段较短且易于操作的焊缝,见图1。
不锈钢药芯焊丝打底背面无氩气保护手工钨极氩弧焊工艺
不锈钢药芯焊丝打底背面无氩气保护手工钨极氩弧焊工艺不锈钢手工钨极氩弧焊焊缝背面通氩气保护,因其受到工件形状与质量、焊接环境条件、保护气体的气室条件、实际效能输出性等综合因素的影响,采用不锈钢药芯焊丝打底,焊缝背面不用氩气保护,焊接活动的开展更为便捷、有效。
采用手工钨极氩弧焊填充不锈钢药芯焊丝焊接不锈钢管道,是一项工艺相对简单但焊缝成形效果与焊接质量优异的操作方法。
此工艺背面免去了氩气保护,继而节省了大量的氩气以及氩气保护设施,即是降低了焊机的综合成本,且整体效率得到了显著的提升。
现阶段已得到了广泛的运用。
标签:不锈钢;药芯焊丝;手工钨极氩弧焊;氩气保护一、焊接工艺的制定(一)焊前预处理阶段(1)焊前准备。
不锈钢材料的堆放与一级加工,必须在专门的场地开展。
质量达标的板材、管材以及管件,根据其标号分别存放在木垫之上,切忌不可会直接接触钢材,堆放与加工的场地,必须采用木板或其他材料进行隔离;再测试氩气纯度,其必须达到98%之上;测量氩弧焊机、氩弧焊枪以及氩气表、流量计的性能,必须符合当次焊接活动的工艺要求;检测电流表、氩气表、流量计的运行情况。
而对于焊接人员,主要是根据GB50236《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》检查其资格证明[1]。
而后是某些材料的加工细则,不锈钢板材与大直径管材的下料。
应当开展等离子切割,小直径管材则使用普通切割机即可。
将半自动化的等离子坡口机、角向磨光机两类机器联合运用,根据设计图的坡口形式、尺寸予以加工。
(二)坡口的选择焊接坡口的形状,可直接影响到焊缝的质量,坡口形状的制定或选择,主要是根据母材的材质而定。
例如,奥氏体不锈钢的线膨胀系数较大而热导率却较低[2]。
对接不锈钢时其坡口角度通常设定在60°左右,钝边设定为2mm左右、间隙为2-3mm左右,焊接试件首先进行机械加工生产,焊接之前用先使用角磨机进行相应的调节,清理坡口面及其周围约10mm范围内的油渍与锈迹。
核电厂不锈钢钨极氩弧焊焊接的背面保护
核电厂不锈钢钨极氩弧焊焊接的背面保护摘要:随着我国核电行业的蓬勃发展,特别是国家碳达峰、碳中和的发展战略的提出,我国核电发展势头将更加高涨;不锈钢作为一种优良的耐腐蚀金属材料被广泛的应用在核电厂中,同时不锈钢的焊接工作也是电厂设备和管道制造、安装和检修工作的重要组成部分,其中又以钨极氩弧焊应用最为广泛;由于核电厂运行的特殊性——核电站运行的连续性,停堆维修的金钱成本和社会影响特别重大,不可能随意停堆维修;同时国家法律、社会大众以及行业自身对核安全文化有着严苛要求;又由于施工质量是核安全的重要组成部分,焊接质量又是施工质量的重要组成,因此对于提高不锈钢钨极氩弧焊焊缝焊接质量的研究是迫在眉睫的。
在核电工程中由于不同标准对不锈钢焊接工艺背面保护要求不同,从而导致广大技术人员对其理解产生了异议,异议主要在以下两个方面:1.对“背面充氩保护”中“背面”的理解;2.对背面保护氩气流量和其保护效果是否有必然关系的争论。
关键词:核安全文化Nuclear safety culture、碳达峰Peak carbon dioxide emissions、碳中和Peak emissions、不锈钢Stainless steel、钨极氩弧焊Argon tungsten-arc welding、背面保护Protection at the back、氧化To oxidate。
正文:1.对“背面”的理解根据焊接标准:不锈钢钨极氩弧焊(TIG)焊接时当焊缝熔覆金属小于等于4mm或母材小于等于5mm时要求对不锈钢背面进行充氩保护,由于各种核电堆型所使用的焊接标准不同,各个标准对“背面保护”的要求有所不同,现场焊接技术人员对标准的理解也有所差异,特别是对“背面”的理解争议最大,有些人认为“背面”就是字面意思“反面”,而另一些人认为不止“反面”还包含“侧面”。
“背面保护”是由于焊接热输入会导致焊缝或焊缝附近母材过热其合金元素会跟氧气反应生成黑色氧化物,导致重要合金元素烧损同时破坏不锈钢耐腐蚀钝化层,致使其易在腐蚀性环境中产生腐蚀导致材料或部件功能失效;为了解决这个问题而采取的一种措施。
不锈钢管道TIG打底焊背部免充氩工艺
由于奥 氏体不锈钢具有 良好的耐蚀性及耐 热性 ,在我 国的电力 、石化等行业具有广泛的 应用 。传统 的奥氏体不锈钢焊接工艺一般采用 氩弧焊或氩 电联焊 ,为了保证有益合金元素在 焊接 过程 中不被氧化烧损 ,在氩弧焊过程 中不
藏
凯
不锈钢管道T I G打底焊背部免充氩工艺
文/ 中 国能源 建 设集 团广东 火 电工 程有 限公 司 谢 江
摘 要 :本文介绍 了 “ 太阳”免充氩保护剂在奥 氏体不锈钢管道打底焊接中的应用。通过焊接工艺试 验确定 了太阳粉和粘结剂的最佳比例为6: 1 ,将太阳粉涂抹在焊缝坡 口、焊丝表面 ,坡 口处涂抹宽度 3 ~ 5 mm、厚度 1 mm。采用正常的焊接电压、 电流 ,在严格控制层 间温度 的情况下 ,对焊缝进行无 损及理化实验 ,各项实验数据均符合要求。 “ 太阳”免充氩保护剂的使用可 以有效解决 困难位置无 法背部充 隋况下不锈钢的焊接。
试样 试样截 面尺寸 最大载荷 抗托强度 断 口 序 号 ( mm) F m( N) R m( MP a) 状况 备注
1 1 6 . 2 0 x 1 2 . 1 0 l 2 2 7 6 4 . 9 7 6 1 7 6 l 7
母 材 断 N/ A
范 围内的油污 、垢等杂质打磨清理干净 ,直至 露 出金属光 泽。用丙酮对清理干净 的坡 口及边 缘两侧进行擦拭清理处理。
板 ,尤其适合不锈钢、耐热钢 的焊接 。经查 阅
相关资料 ,发现太 阳粉的熔点低于母材 ,在焊
作者简介 :谢江 ( I 9 9 0 一),男 ,焊接工程师 。主要从事焊工培训与管理 、I c 卡培训、电焊工职业技 能鉴定 、焊接工艺评定 、焊接技术管理等工作 。
浅谈不锈钢管道氩弧焊的焊缝背面保护方法
浅谈不锈钢管道氩弧焊的焊缝背面保护方法.浅谈不锈钢管道氩弧焊的焊缝背面保护方法在石油化工装置中,往往有大量的不锈钢管道(含炉管)需要现场焊接。
伴随着石化行业的迅猛发展,大型石化装置越来越多地采用大规格管道,对现场的安装施工就提出了更高的要求。
为了保证管道的焊接质量和管道内部的清洁度,通常采用氩弧焊打底。
采用氩弧焊焊接不锈钢时,由于不锈钢和氧的亲和力很大,如果不采取焊缝保护措施,背面的焊缝金属很容易在焊接过程中氧化,合金元素烧损,且易产生焊接缺陷,造成焊缝金属的力学性能和耐蚀性下降。
在不锈钢管道氩弧焊时,为能保证焊缝背面的焊接质量,必须采取有效的防护措施。
本文就不锈钢氩弧焊时几种有效的焊缝背面保护方法进行介绍。
一、管内充氩保护石化装置工程不锈钢管道氩弧焊,一般采用管内充氩的方法防止焊缝背面氧化。
充氩方法主要包括整体充氩和局部充氩等。
为节约工程成本并满足施工要求,施工过程中应结合管道的具体施工条件,灵活运用内部充氩的方法。
1.整体充氩法对于小直径管道或管件组对管道较短时,可采用整体充氩,该方法比较简单。
整体充氩的方法是:将两端用胶带(纸壳、橡胶板等)封口,由管子的一端充入氩气,另一端封口上部打上一个3~5mm的排放孔,主要是防止收弧时管内氩气压力过大,造成接头收弧困难,产生凹坑等缺陷。
另外,为了防止对口间隙处氩气大量排放,事先可用胶带封住一段管口,仅留出焊工一次连续焊接的长度。
焊完这段后,撕开相同长度的胶带,然后再施焊,依此类推,直至焊接完成。
整体充氩如图1所示。
2.局部充氩法当管径较大、管路较长时,若直接向管内充氩,焊接质量不易保证,并且会浪费大量的氩气,增加工程成本。
为节约氩气,可采用局部充氩的方法。
局部充氩可采用水溶性纸法。
组对前,在管内距焊口两侧各150mm处贴水溶性纸,形成一组临时堵板,然后在对口间隙处采用充氩针头向管内充氩气(见图2)。
当管道系统进行水压试验时,水溶性纸很快溶解于水,并随水排除,不会造成不利影响。
不锈钢管道氩弧焊焊接手法与技巧
不锈钢管道氩弧焊焊接手法与技巧不锈钢管道氩弧焊焊接手法与技巧一、引言不锈钢管道作为工业领域中常见的管道材料之一,其优良的耐腐蚀性和高强度受到众多领域的青睐。
在不锈钢管道的制作过程中,氩弧焊是一种常用的焊接方式,其能够保证焊缝的质量和密性。
然而,由于不锈钢的特殊性,氩弧焊对操作工人的技巧和手法提出了更高的要求。
本文将在深度和广度上探讨不锈钢管道氩弧焊焊接手法与技巧,帮助读者更好地理解并运用于实践中。
二、基本原理氩弧焊是一种惰性气体保护下的电弧焊,使用惰性气体如氩气保护焊接区域,以防止焊缝在焊接过程中接触到空气中的氧气和水分而产生氧化、腐蚀等问题。
在不锈钢管道氩弧焊焊接中,操作工人需要掌握以下基本原理:1. 焊接电源选择:对于不锈钢管道的氩弧焊,选择直流电流为主,并且选择锥形特性的电弧稳压器,以保证焊接的稳定性。
2. 气体选择与调节:选择纯净的氩气作为保护气体,并根据管道的材质和规格,调节氩气的流量和压力,以达到最佳的焊接效果。
3. 焊材的选用:对于不锈钢管道氩弧焊,常用的焊材包括ER308L和ER316L等。
焊材的选择应根据管道的材质和要求来确定。
三、焊接手法与技巧1. 准备工作:在进行不锈钢管道氩弧焊之前,需要对工作场地进行清洁,确保没有杂物和污染物。
要检查焊机和附件的工作状态,并校准焊接电流和保护气体的流量。
2. 焊缝设计:焊缝的设计应考虑到管道的受力情况和使用环境。
合理的焊缝设计可以提高管道的强度和耐蚀性,避免出现裂纹和渗漏等问题。
3. 初始点焊:在开始氩弧焊之前,首先需要进行初始点焊,即在焊接位置上进行短暂的点焊,以确保焊接位置的准确和焊缝的牢固。
4. 焊接速度与焊丝送进速度控制:在进行不锈钢管道氩弧焊时,需要控制焊接速度和焊丝送进速度。
焊接速度过快会导致焊缝质量差,焊接速度过慢则会产生过多的热量和变形。
5. 焊枪角度控制:焊枪的角度对于氩弧焊的焊缝品质有着重要的影响。
通常情况下,焊枪与管道轴线的夹角应保持在10至40度之间。
不锈钢背面自保护涂层焊丝氩弧焊水平口焊接操作技巧
2019年 第6期 热加工W焊接与切割elding & Cutting70不锈钢背面自保护涂层焊丝氩弧焊水平口焊接操作技巧■刘新海,曹遂军,丁自力,王俊峰,慕香奎,裴先峰摘要:通过对国产和进口不锈钢背面自保护涂层焊丝氩弧焊焊接操作方法的摸索和实践,采用适当 的操作技巧,可避免背面焊道出现内凹、咬边、夹渣、未熔合及未焊透等焊接缺陷,从而获得合格的内部质量和内表面焊道成形。
关键词:不锈钢管道;涂层焊丝;氩弧焊;操作技巧1. 概述背面自保护药皮氩弧焊焊丝是一种特殊的涂层焊丝,焊接时保护药皮会渗透到熔池背面,由于焊丝药皮的凝固点比母材高,形成一层致密的保护层,使背面铁液不被氧化。
冷却后这层渣壳会自动脱落,用压缩空气或水冲的方式极易清除。
这种焊丝的使用方法与普通氩弧焊焊丝相同,涂层不会影响正面的电弧和溶池形态。
目前,已成功应用于石油化工、电力建设等行业的不锈钢管道焊接。
2. 背面自保护涂层焊丝的特点背面自保护药皮氩弧焊焊丝的优缺点:①背面药皮剥脱性好,背面成形好。
②适合全位置焊接。
③焊接质量优良。
④焊道耐腐蚀性强。
⑤焊接速度较慢,焊缝和热影响区易过热。
背面自保护涂层氩弧焊焊丝不受管材规格、焊接位置等因素的限制,操作灵活,并且减少了充氩时的准备工作。
但由于焊丝表面有较薄的涂层,对焊工的操作水平要求较高,一些焊工往往不适应该焊丝的焊接操作方法,焊缝背面容易出现内凹、咬边、夹渣及未焊透等焊接缺陷。
国产背面自保护涂层氩弧焊焊丝的涂层厚度比进口的稍厚,焊工在焊接时更易出现上述焊接缺陷。
笔者通过国产和进口涂层焊丝对比分析发现:国产的涂层焊丝在焊接工艺上不比进口的差,关键还是要掌握适当的焊接操作技巧。
3. 组对间隙要求由于不锈钢的焊接收缩变形较大,同时涂层焊丝的直径也较大,在施工中一般用φ2.0mm 、φ2.5mm 或φ2.6mm 的焊丝,对口间隙需要比所用焊丝直径大0.5~1mm 才能保证在焊接下半圈时焊丝能轻松的通过间隙并送到焊口的内侧,从而保证焊口内部的焊缝高度和成形。
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浅谈不锈钢管道氩弧焊的焊缝背面保护方法
一、管内充氩保护
石化装置工程不锈钢管道氩弧焊,一般采用管内充氩的方法防止焊缝背面氧化。
充氩方法主要包括整体充氩和局部充氩等。
为节约工程成本并满足施工要求,施工过程中应结合管道的具体施工条件,灵活运用内部充氩的方法。
1.整体充氩法
对于小直径管道或管件组对管道较短时,可采用整体充氩,该方法比较简单。
整体充氩的方法是:将两端用胶带(纸壳、橡胶板等)封口,由管子的一端充入氩气,另一端封口上部打上一个3~5mm的排放孔,主要是防止收弧时管内氩气压力过大,造成接头收弧困难,产生凹坑等缺陷。
另外,为了防止对口间隙处氩气大量排放,事先可用胶带封住一段管口,仅留出焊工一次连续焊接的长度。
焊完这段后,撕开相同长度的胶带,然后再施焊,依此类推,直至焊接完成。
整体充氩如图1所示。
图1 整体充氮示意
1 充氮软管;
2 氮气;
3 胶带
2.局部充氩法
当管径较大、管路较长时,若直接向管内充氩,焊接质量不易保证,并且会浪费大量的氩气,增加工程成本。
为节约氩气,可采用局部充氩的方法。
局部充氩可采用水溶性纸法。
组对前,在管内距焊口两侧各
150mm处贴水溶性纸,形成一组临时堵板,然后在对口间隙处采用充氩针头向管内充氩气(见图2)。
当管道系统进行水压试验时,水溶性纸很快溶解于水,并随水排除,不会造成不利影响。
另外,可制作充氩夹具进行局部充氩保护,充氩夹具如图3所示。
焊接前将充氩夹具堵板事先放置于管子两侧,焊接完成后将夹具从管内抽出。
此种方法适用于不锈钢管的地面预制,简单易行。
3.反面保护盒法充氩
管道直径只要人能进入就可以采用跟踪保护盒法充氩,保护盒滑动与正面焊接同步进行。
充氩时,氩气流量不能过大,并且不能正对熔池送气。
4.氩气保护效果判断
氩气保护效果可根据焊缝颜色进行判断。
焊接过程中,焊工可根据颜色调整保护气,使焊缝达到昀好的保护效果。
焊缝颜色和保护效果的对照见下表。
5.充氩保护的注意事项
(1)氩弧焊时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。
(2)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。
(3)氩气入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昀高位置。
因为氩气比空气重,从较低位置充入氩气容易保证获得更高的浓度,充氩保护效果也就更好。
(4)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胶带,仅留出焊工一次连续焊接的长度,边焊边揭去胶带。
二、背面自保护不锈钢TGF系列焊丝焊接
背面自保护不锈钢TGF系列焊丝是一种带有特殊涂层的焊丝。
焊接时,其保护药皮会渗透到熔池背面,形成一层致密的保护层,使焊道背面不被氧化,冷却后这层渣壳会自动脱落,用压缩空气或水冲的方式容易清除。
这种焊丝的使用方法与普通氩弧焊实芯焊丝基本相同,涂层不会影响正面的电弧和熔池形态,焊缝金属在性能上可满足要求。
使用自保护焊丝不受管材规格、焊接位置等因素的限制,操作灵活,并且减少了充氩时的准备工作。
但由于焊丝表面有较薄的涂层,在焊接操作上出现了一些不适应性,往往会出现内凹等缺陷,因此对焊工的操作水平要求较高。
自保护焊丝适用于焊缝打底,不宜用于第二层以上的焊道,否则易造成夹渣,且焊缝成形不美观。
采用全氩弧焊多层多道焊接时,宜与实芯焊丝配合使用。
另外,目前市场上基本没有性能稳定的国产自保护不锈钢焊丝,进口自保护焊丝价格较贵,成本较高,因此在应用上受到了一定的限制。
三、免充氩焊接保护剂的应用
近年来,在石油化工、火电建设等工程的不锈钢管道(炉管)焊接中使用了一种免充氩焊接保护剂。
保护剂在供货状态下为粉末状,使用时需要与甲醇或专用粘合剂混合。
作为背面保护剂,焊接过程中在焊接背面形成保护涂层,可以有效地防止焊缝背面的氧化。
保护剂的使用方法:
(1)首先把焊缝背面的油污等清除干净。
(2)取出适量的保护剂,放于装有适量甲醇(或专用粘合剂)的器皿中按比例混合,二者搅拌均匀后涂覆在管内壁焊缝保护面上(宽度5~10mm)。
需要注意的是:涂完后,在涂层表面会形成连续的粘合剂膜,在膜的下面包敷着粉末,所以不能对涂层进行划擦,以防粘合剂膜破损造成粉末外泄,从而影响保护效果。
(3)涂后放置5min,待干燥后即可进行焊接。
焊后在焊缝背面形成一种难溶的化学性质呈惰性的薄膜,该薄膜紧紧地粘附在焊缝表面,对射线检测没有影响。
保护剂适用性好,可以使用正常的焊接电流进行焊接,也可使用比正常焊接大10%的电流进行焊接。
保护剂对焊接操作没有影响,不仅可以防止背面氧化,还会对焊缝背面的熔化金属起到支托作用,得到优良的打底焊道,而且不会出现焊瘤、咬边或深度凹陷,焊接一次合格率高。
免充氩焊接保护剂操作简单,即涂即焊,节省时间,效率提高。
应用在小管径焊接时,其成本要比充氩保护稍高;但在固定口焊接或大管径焊接时,值得推广应用。
目前,免充氩保护剂的应用在国内处于起步阶段。
四、结语
针对不锈钢管道氩弧焊而言,采用管内充氩、自保护焊丝以及免充氩焊接保护剂等方法,均能很好地防止焊缝背面氧化,使焊缝的力学性能和耐腐蚀性能得到有效保证。
在实际工作中,应根据焊接工程量、管材规格和操作的适用性等因素综合考虑,灵活选择焊缝背面的保护方法,以确保焊接质量,并昀大限度地降低工程成本。