薄壁不銹鋼管 管道氬電聯(lián)焊接的特點(diǎn)及原理
薄壁不銹鋼管道是一種新型節(jié)能、環(huán)保管材，耐腐蝕性好、壽命長，管件連接可靠，價(jià)格適中。氬電聯(lián)焊應(yīng)用于清潔度和工程質(zhì)量要求較高的高壓不銹鋼管道Ⅰ、Ⅱ級焊縫連接，在工業(yè)、鍋爐管道安裝工程中廣泛采用。隨著國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，薄壁不銹鋼管道氬電聯(lián)焊將是工業(yè)、鍋爐管道系統(tǒng)安裝新趨勢。
薄壁不銹鋼管道連接采用氬電聯(lián)焊比采用手工電弧焊及氬弧焊焊接工藝具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1.1 焊接質(zhì)量好
根據(jù)焊接工藝評定選擇合適的焊絲、鎢極、焊接工藝參數(shù)及純度符合要求的保護(hù)氣體，能使焊縫根部得到良好的融合，當(dāng)進(jìn)行射線探傷時(shí)，合格率明顯高。
1.2 效率高
同一焊工采用氬電聯(lián)焊工藝和手工電弧焊工藝焊接同樣的焊口，氬電聯(lián)焊工藝的焊接效率是手工電弧焊的2～4倍，是氬弧焊的1～2倍， 明顯縮短工期。
1.3 成本低
經(jīng)綜合測定，發(fā)現(xiàn)氬電聯(lián)焊比手工電弧焊可以降低施工綜合成本10～20％，比氬弧焊可以降低施工綜合成本5～15％，而且焊口成型好,返修率低，降低了綜合成本。
本工法主要適用于焊接質(zhì)量高的薄壁不銹鋼工業(yè)、鍋爐管道安裝，焊接管徑DN100mm~DN230mm，管壁厚3~6mm。
氬電聯(lián)焊氬是采用氬弧焊焊接焊縫底部，再用電弧焊蓋面的焊接方法，焊接時(shí)首先對管材環(huán)向?qū)雍缚p定出各焊接區(qū)角度及位置，再確定各區(qū)參數(shù)：如預(yù)熱溫度、焊接溫度、電流、焊接脈沖、氬氣流量等，它綜合了兩種焊接方式的優(yōu)點(diǎn)，更能保證工程質(zhì)量。
4.1 工藝流程
施工準(zhǔn)備→管道下料→坡口加工→坡口內(nèi)外表面清理→焊條烘干→直流電焊機(jī)調(diào)整電流→焊接組對→定位點(diǎn)焊→底部焊接→蓋面焊接→外觀檢查→探傷
4.2 操作要點(diǎn)
4.2.1 施工準(zhǔn)備
1）嚴(yán)格控制材料采購，按規(guī)定進(jìn)行材質(zhì)化驗(yàn)、機(jī)械性能復(fù)驗(yàn),做好焊接工藝評定和等級焊工培訓(xùn)、技術(shù)交底等。
2）焊條烘干
本工藝使用不銹鋼堿性焊條，其烘干溫度為350-380℃，烘干時(shí)間1-2小時(shí)，烘干后的焊條放置在110-150℃的保溫箱內(nèi)，現(xiàn)場使用的焊條存放于保溫桶內(nèi)。
3）工藝參數(shù)選擇
①預(yù)熱溫度的控制：一般預(yù)熱溫度控制在180-200℃，預(yù)熱時(shí)間1-3分鐘。
②焊接軌道傾角：當(dāng)傾角太小時(shí)，較易出現(xiàn)橋接，而傾角過大，容易產(chǎn)生虛焊。軌道傾角應(yīng)控制在5°-７°之間。
③焊接溫度：焊接溫度應(yīng)控制在250±5℃。
④運(yùn)用正交試驗(yàn)的方法找出最理想的參數(shù)值，工藝參數(shù)參考下表。
⑤ 焊接環(huán)境：管道焊接處搭設(shè)防風(fēng)棚，棚內(nèi)布置手提式滅火器。
4.2.2 管道下料
用專用管道切割機(jī)下料，確保端口質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。薄壁不銹鋼管對口間隙必須控制在0.5mm之內(nèi)。
4.2.3 坡口加工
由于薄壁管道的管徑較大，管壁較薄，坡口的大小及平直度不易把握。選用LG－400－2型的等離子切割機(jī)，切割后坡口用V型坡口（如圖1），對切割好的管口進(jìn)行打磨，打磨出30°斜角。
4.2.4 坡口表面清理
將焊口處的焊熘、焊疤、焊碴打磨處理干凈,用脫脂機(jī)對焊口進(jìn)行脫脂處理，除去表面污垢。
4.2.5 直流電焊機(jī)調(diào)整電流：選60～80A板厚選上限。
4.2.6 管道組對、定位點(diǎn)焊
點(diǎn)焊焊縫長度不大于10~13mm，高度不應(yīng)超過管厚的2/3，且在圓周上均分三點(diǎn)，定位點(diǎn)焊采用鎢極氬氣保護(hù)。
4.2.7 底部/蓋面焊接
底部焊接
焊槍中，鎢極直徑為1.6mm（一般取1-2.5），手工焊接時(shí)采用短弧，焊槍與焊縫夾角為80—90o，鎢極端部磨成圓錐形，離焊縫的距離在1.5—2.0mm，鎢極通常選鎢或釷鎢也可采用進(jìn)口鎢極，以保證起弧的可靠性。
為保證焊縫的內(nèi)部質(zhì)量，引弧前5—10S輸送氬氣，借以排除管件被焊處空氣。焊接完畢切斷電源后必須在3—5秒內(nèi)繼續(xù)送出保護(hù)氣體，直至鎢極及溶池區(qū)域冷卻。
蓋面焊接
施焊前應(yīng)將表面溶渣及飛濺物清除干凈，焊接電流選70-100A，焊速要快，焊接時(shí)采用短弧，快速直線焊接，焊接不做擺動(dòng)，以得到整齊的焊縫表面，由于板壁薄，可將焊件一頭墊起，呈15-20度角，進(jìn)行下坡焊。
焊完的焊縫應(yīng)進(jìn)行拋光，使焊縫平整，得到與母材具有類似的光澤。
4.2.8 外觀檢查
檢查表面有無裂紋、表面氣孔、夾渣、咬邊、未焊透等缺陷。
4.2.9 探傷
高壓管道需按要求做X射線探傷檢查，達(dá)Ⅱ級標(biāo)準(zhǔn)：無未焊透，未溶合等缺陷，氣孔和 2mm以下的氧化物夾渣，以10mm×10mm為評定視野，缺陷點(diǎn)數(shù)為1。
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