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氩电联焊接在薄壁不锈钢管道中的应用

薄壁不锈钢管是一种新型的节能环保管,耐腐蚀,寿命长,连接件可靠,价格适中。氩气电联焊是用于对洁净度和工程质量要求较高的高压不锈钢管道Ⅰ、Ⅱ级焊接,在工业和锅炉管道安装工程中被广泛采用。随着国民经济的发展,不锈钢薄壁氩电联焊将成为工业和锅炉管道系统安装的新趋势。


1.特点


与手工电弧焊和氩弧焊相比,薄壁不锈钢管连接具有以下优点:


1.1焊接质量好


通过焊接工艺评定,选择合适的焊丝、钨极、焊接工艺参数和保护气体,保证了纯度符合要求,可使焊缝根部良好融合,进行射线探伤的合格率明显提高。


1.2效率高


同一种焊工采用氩电联焊工艺和手工电弧焊工艺焊接同一种焊口,其效率比手工电弧焊高2~4倍,比手工电弧焊高1~2倍,大大缩短了工期。


1.3成本低


通过综合测量,发现氩弧焊比手工电弧焊可降低综合施工成本10~20%,比氩弧焊可降低综合施工成本5~15%。而且接缝成型好,修补率低,降低了综合施工成本。


2.适用范围


该工艺主要适用于不锈钢工业薄壁炉、锅炉管道等行业的高质量焊接,管径DN100mm~DN230mm,管壁厚3~6mm。


3.过程原理


氩电联焊用氩为底端氩弧焊,接上电弧焊帽表面,焊接时先将管材环向对接焊缝的各个焊接部位的角度和位置确定下来,然后确定每个部位的参数:如预热温度、焊接温度、电流、焊接脉冲、氩气流量等,它综合了两种焊接方式的优点,更能保证工程质量。


4.工艺流程和操作要点


4.1工艺流程


施工准备→管材下料→坡口加工→坡口内外表面清理→焊条烘干→DC焊机电流调整→焊接找正→点焊→底焊→盖焊→目测→探伤。


4.2操作要点


4.2.1施工准备


1)严格控制材料采购,按规定进行材料试验和力学性能复验,进行焊接工艺评定和焊工等级培训及技术交底。


2)焊条干燥:该工艺采用不锈钢碱性电极,干燥温度为350-380℃,干燥时间为1-2小时。干燥后的电极放在110-150℃的保温箱中,现场使用的电极存放在保温桶中。


3)工艺参数的选择


①预热温度的控制:一般预热温度为180-200℃,预热时间为1~3分钟。


②焊轨倾角:当焊轨倾角过小时,较容易出现桥接,且倾角过大,容易造成虚焊。应控制轨道倾角,范围为5°-7°。


③焊接温度:焊接温度应控制在250±5℃。


④通过正交测试找出最理想的参数值。


⑤焊接环境:配管焊接部设置防风棚,在棚内设置手提式灭火器。


4.2.2管道下料:使用专用切管机切割材料,确保端口质量符合标准。薄壁不锈钢管之间的间隙必须控制在0.5毫米以内..


4.2.3坡口加工:由于薄壁管道直径大、壁薄,很难掌握沟槽的尺寸和直线度。选择LG-400-2等离子切割机。切割后,用V型槽(如图1所示),以30°的斜角打磨切割好的喷嘴。


4.2.4沟槽表面清洁:将焊接口的焊接翻转、焊接伤痕、焊接碎片磨光处理干净,用脱脂机对焊接口进行脱脂处理,去除表面的污垢。


4.2.5直流焊机调节电流:选用60~80A厚板的上限电流。


4.2.6管道对准和定位点焊:点焊缝长不大于10~13mm,高度不超过管厚的2/3,并以三点为圆,定位点焊采用钨极氩气保护。


4.2.7底部/盖子的焊接。


底部焊接


焊枪中,钨极直径为1.6毫米(一般为1-2.5),手工焊接采用短电弧。焊枪与焊缝的夹角为80-90°,钨极端头磨成圆锥形,距焊缝1.5-2.0mm,钨极一般为钨或钍钨,也可采用进口钨极,以保证引弧的可靠性。


引弧前5—10S进行氩气输送,以确保焊缝内质量,从而排除被焊接管件内空气。焊接完成并切断电源后,必须在3-5秒内连续发出保护气体,直到钨电极和熔池区域冷却。


盖面焊接


焊接前,应清除表面的熔渣和飞溅物。焊接电流70-100A,焊接速度要快。焊接时应采用短弧快速直线焊接,以获得整齐的焊缝表面。由于板壁较薄,焊件的一端可以15-20度角垫起进行下坡焊接。


焊接后,应打磨焊缝,使焊缝光滑,获得与母材相似的光泽。


4.2.8外观检查


检查表面是否有裂纹、表面气孔、夹渣、咬边、未焊透和其他缺陷。


4.2.9探伤


高压管道应按要求进行x射线探伤,达到二级标准:无未焊透、未熔合等缺陷。2mm以下的气孔、氧化渣,以10mm×10mm为评价视野,缺陷数为1。

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