薄壁金属管道热熔连接技术

薄壁金属管道热熔连接技术

不锈钢水管焊接技术的应用范围在建筑及工业医用的范围很广，特别是装饰施工领域，由于技术原因及管道自身原因，在实际的应用及铺设过程中都需要进行施工处理。当前我国主要使用的不锈钢管道以薄壁材质的不锈钢管道为主，在使用过程中，应要求对薄壁不锈钢管道焊接的技术使用必须严格的安规章制度要求进行，在有效的范围能提高薄壁不锈钢管道焊接技术的使用及发展。

一、技术特点

不锈钢管道焊接为采用热熔工艺，将两连接件熔接，达到连接效果。相对于其他连接接方式，优缺点为：

1.0.1 连接强度高，抗水压性能强；

1.0.2 现场焊接口的焊缝气体保护难以达标，造成焊缝易生锈，直接降低管道使用寿命；

1.0.3 安装质量对焊机工人的技术依赖性强，质量难稳定；

1.0.4 不可拆卸，修复难。

二、适用范围

不锈钢管道焊接工艺主要适用于各种住宅、酒店、办公楼等的冷热水管的施工，施工难度低，施工范围广。

三、技术性能

3.1 管材与管件的选用，应根据使用环境介质因素、化学成分及其使用压力，而选用相应等级的产品，以确保焊缝金属组织和机械性能。

3.2 氩气应符合国家标准《氩气》GB4842的规定，应选用纯度为99.96％的氩气，若杂质含量过多，会削弱氩气的保护效果，直接影响焊缝质量。

3.3 电极材料采用铈钨极。铈钨极的端头形状和直径对焊接过程的稳定性和焊缝成型有很大的影响。圆锥形平端效果最佳，见图3.3-1。

图3.3-1 圆锥型示意图

根据所焊接管道厚度和焊接电流的大小来选用钨极，焊接技术参数见表3.3-1。

表3-1 焊接若干技术参数

焊枪选用PW—150型风冷枪，喷嘴孔径的大小直接影响保护效果，一般喷嘴孔径选用Φ10mm。

四、施工工艺流程及措施

4.1工艺流程

施工准备→材料进场、检验→下料→放线、支吊架制作安装→焊接→焊缝抛光及酸洗钝化处理→焊缝检查→管道灌水试压、冲洗

4.2安装措施

4.2.1 不锈钢管材进场后，不能与水泥浆、水泥、砂浆、拌合混凝土及焊接钢管等其他材料直接接触。根据现场及图纸进行下料，管道的切割及断面的处理：管道在切割前确认没有损伤及变形，使用管道切割器（不锈钢专用切割设备）垂直与管道的轴心线切割，若切口倾斜，会导致插入量不正确。切除后清除管端的毛刺、切屑及异物。

4.2.2 将已下料好的不锈钢管插入管件承口，示意图见4.2.2-1。

图4.2.2-1 不锈

钢氩弧焊承插式管件承口示意图

承插式管件承口尺寸见表4.2.2-1。

表4.2.2-1 承插氩弧焊式管件承口尺寸（mm）

4.2.3 施焊时，保证承口和管道在同一轴线，呈水平状态，不能有角度。在承口端部以外各刷一道宽40～50mm的白垩粉，待干燥后开始施焊。先以四周点焊，3~5点为宜。

4.2.4 焊接操作时以腰部为中心，上体半径为动力，转动上体由右向左旋转。这样焊接既易观察熔池，又能更好的保护熔池。待电弧正常燃烧形成熔池后，电弧作横向并向前运弧，将承口端部作环状一圈的焊接，以控制熔池大小及熔池温度。其钨极伸出长度为4～8mm，钨极端部距工件距离为1～1.5mm,喷嘴到焊缝距离为5～10mm见示意图4.2.4-1。施焊中间停弧或焊接结束时，要用衰减法熄弧。即收弧时，将焊枪轻移至坡口外，使电弧熄灭，再立即将焊枪收至收弧处，继续送气3～5S，使焊接熔池在延时气体的保护下冷却，以防止产生缩孔和裂纹，焊后在自然环境下进行冷却。

图4.2.4-1 焊接操作示意图

4.2.5 焊接时，观察焊缝成色，若焊缝颜色成灰色和黑色时，说明氩气保护不够，要调大氩气的流量，直到焊缝颜色为金黄、蓝色、红色为止。

4.2.6 焊接时电流调至合适，具体技术参数见表1.1。焊接电流太大，不仅易烧穿、焊

缝容易出现下榻和咬边，而且会导致钨极烧损。焊接电流太小，电弧不稳定和偏吹，易产生未焊透、夹渣和气孔等缺陷。

施焊速度根据焊接电流的大小具体参照表1.1来选择。速度太快，气体保护效果受到破坏，还会使焊缝金属和钨极易氧化缺陷。太慢时会造成易熔焊。

4.2.7 施焊时应遵循小电流、快速度的原则，对不同壁厚的管材，都有相应的电流要求。依靠气流保护，快速升温降温，旨在避开6000C～8000C的後化温度，以免引起晶间腐蚀。

4.2.8 在不产生短路的情况下，采用短弧焊接，气体保护效果好、热量集中、电弧稳定、焊透均匀，变形小；电弧电压过高时，气体保护效果不好，会使焊缝金属氧化、产生未焊透等缺陷。

4.2.9 焊接时的风速不应超过2m/S，当超过时应有挡风板遮挡施工区域。

4.2.10 在潮湿区域施焊时，焊接电弧1m范围内的相对湿度不得大于90%，大于90%时应停止施焊。

4.3 焊缝抛光、钝化、清洗

4.3.1 焊完后，用磨光机磨掉管道及焊缝表面多余的焊瘤。

4.3.2 待焊接完成冷却至自然温度后，焊接位置采用酸洗钝化膏进行钝化。不锈钢酸洗钝化膏是清除不锈钢焊接和高温加工后产生的黄、蓝、黑色焊斑和氧化皮的化学制剂，适用于铁素体、奥氏体及其它不锈钢，对不锈钢全面酸洗钝化，并提高其抗腐蚀能力，使不锈钢表面光亮如新。酸洗钝化膏的特点：1. 反应速度快，清除彻底，粘度适中，容易观察，对基体无腐蚀。2.不含CL、P等破坏不锈钢表面的离子。

施工用成品不锈钢钝化膏，将钝化膏充分地进行搅拌。将钝化膏均匀地涂在管件焊缝表面，其膏层厚度约为2~3mm。一般时间为5-15分钟，氧化皮厚时或温度低于0℃时应适当延长反应时间。

4.3.3 酸洗后均应彻底用水冲洗干净（如用水冲洗后仍有氧化皮存在，可用不锈钢丝刷或硬质塑料尼龙刷除去氧化皮)，然后用石蕊试纸检验，无反应后将水渍擦干或晾干，以备