20钢氩电联焊

摘要：本文分析了对20钢蒸汽管道采用的TIG打底焊、SMAW焊条填充、盖面时的焊接工艺，采用该工艺减少了气孔、夹渣和未焊透等缺陷，提高了焊接接头的射线检验合格率，保证了焊接质量。

关键词：20钢蒸汽管道；TIG；SMAW

在以往的工作中焊接20钢管时全部采用SMAW方法，但SMAW在打底时接头和收尾处很容易产生气孔、夹渣、未焊透等缺陷。为了避免这些问题，现改用TIG打底和SMA W填充、盖面的焊接工艺。通过实践获得了较为理想的结果，现以Ф159mm×10mm的蒸汽管道对接焊为例（如图1）探讨焊接工艺。

图1 蒸汽管道对接示意图

1 焊接性分析

20钢属于碳素结构钢中的低碳钢，该种钢材含碳量低，锰、硅的含量也较少，通常情况下不会因焊接而出现严重的淬火组织，这种钢材还具有优良的塑性和冲击韧性，其焊接接头的塑性和冲击韧性也较好。焊接时，一般不需要进行预热、焊后缓冷和后热处理，焊后也不需要热处理改善组织。可以说，整个焊接过程中毋需特殊的工艺措施，就可得到质量满意的焊接接头。所以20钢具有优良的焊接性。但由于蒸汽管道的工作条件苛刻，对焊接接头的质量要求很高，全部采用SMAW焊接时易出现一些缺陷，不能满足使用条件的要求，所以采用TIG打底和SMAW焊条填充、盖面的焊接工艺。

2 焊接材料的选择

2.1 所选的焊接材料（焊条、焊丝、钨极、氩气）等的质量必须符合国家标准，并且有相应的合格证。

2.2 焊条的选用，根据等强度原则，可选择E4303（J422）和E4315（J427）焊条，但为了提高其焊接工艺性能和抗裂性，所以选择E4315（J427）焊条作为SMAW填充及盖面层的焊接材料。

2.3 焊丝选用常含Si、Mn元素较多的H08Mn2SiA焊丝。

2.4 钨极选用含氧化铈2.0%铈钨极，氩气纯度要达到99.99%。

2.5 焊接设备采用YD-400AH3HGF逆变直流电弧焊机。

3 焊接前准备

3.1 施焊前坡口两侧管口附近各20mm范围内要打磨干净，焊丝表面要擦干净油污、锈蚀，直至露出金属光泽，以防铁锈、油污等杂质进入熔池，而影响焊接质量。组对时保证内壁平齐，错边≤1.0mm。

当施焊时环境出现下列任何一种情况时，应采取有效的防护措施，否则会产生焊接缺陷。

5.1 TIG打底焊时风速大于1m/s会造成氩气流絮乱，空气被带入熔池产生气孔，应采用挡风措施或加大氩气流量。

5.2 SMAW焊接时，如果风速大于10m/s时，应采取加挡风板防风措施。因为风速过大易引起飞溅，风会吹开熔渣使保护不良，焊缝易出现气孔等缺陷。

6 焊后检查

焊完后打掉焊渣，用钢丝刷将焊缝彻底清理干净，先用肉眼检查，合格后再按要求进行X 射线探伤，其合格率超过99%。

7 结束语

采用TIG打底焊，SMAW填充、盖面的焊接工艺，解决了20钢蒸汽管道的焊接时易产生气孔、夹渣和未焊透缺陷的问题，焊接接头的合格率由以前的90%提高到了现在的99%以上，证明该焊接工艺方法相当成功，既能保证焊接质量，又可提高工作效率。