食品行业不锈钢不填丝焊接调研报告.doc

食品行业不锈钢不填丝焊接调研报告 中国化学工程第六建设公司 李柏年 董作春 一．前言 不锈钢不填丝焊接主要针对薄壁不锈钢管道，该方法应用于啤酒、乳品、医药、半导体等行业，经常使用300系列奥氏体不锈钢材质，如：304、316、304L、316L，其管径一般在，壁厚为1.5-2.㎜之间。焊接时依靠金属自身熔接，不需填充焊丝。一般采用手工氩弧焊接（GTAW）。根据我们长期现场不锈钢不填丝焊经验，简要谈一下不锈钢GTAW不填丝自熔焊接。 不锈钢薄壁管道焊接施工，在焊接人员资格、焊接工艺、焊接机具及检测方法等方面具有严格的要求，施工中我们重点对以下几个方面进行重点控制。 a GTAW不填丝焊接人员资格要求 承包商首先应向业主提供有关现场管道焊接所需的焊接工艺评定（WPS），并取得业主的同意。所有参与管道焊接的人员必须具有劳动部门颁发的焊工资格证，合格项目应满足业主有关现场焊接的要求。所有焊工焊前必须经过业主的相关培训，包括理论和操作两部分。其操作考试在受业主委托的现场项目工程师及监理工程师监督下进行。考试项目为6G（管道45°固定）。只有在测试所要求的焊接的结果为业主所认可后，焊工方才可以被认为合格，现场才可开始焊接工作。在此之前一切有关焊接的工作都是不允许的。 b 管道切割 施工人员在现场依据实际情况取得管道尺寸（管径、长度）后，一般采用适合于不锈钢的半自动切管机、电锯、手锯或其他机械设备进行切割。所有机械设备必须是从未对碳素钢进行加工的机械。切割后要彻底清洁焊接部位。管口使用锉刀、不含碳的氧化铝、棒式磨光机等去除所有毛刺和鳞片。管子表面采用百洁布、锉刀、丙酮等去除所有如切削油污、记号笔印及硫化物、铅或锌金属颗粒研磨合成剂等物质。 c焊接准备 焊工首先应熟悉所使用焊接设备的性能，焊接前应按下列要求设置： 直流正接 45 A±10%电流 (2)直径为2-2.4㎜， 含超过2%的钍钨极 (3)商业用干燥纯净的氩保护气,氩气纯度必须达99.99%以上。 (4) 面罩 (5)如果钨极末端受了污染，应重新准备一个 (6) 准备气体保护设施及管子 d 管道组对及点、固焊 管道直接组对成I型坡口，组对时应保证组对间隙＜0.25㎜,对口错边量≤0.1δ(δ-壁厚)（图1） 最大：0.25㎜ 最大允许范围 管道直径 图1． 如有错边，可采用小电流点焊，点焊不能穿透到管子内部管道内部充氩吹扫 将不锈钢管道中的有害气体和其他气体污物排出，以防止焊缝背部（部）氧化氧化会导致各种问题的发生，例如：部氧化（沙化）、未熔合、气孔、焊缝金属化学成分改变，这会影响焊接金属的机械性能和防腐性，形成不卫生焊缝因氩气密度大于空气，所以必须在最低点有一个入口，在最高点有一个出口以避免气陷发生。充氩吹扫方法如图2 充氩出口必须与入口一般大小或大于入口以防止压力形成，尺寸在4-6㎜为宜。对于整个系统焊接充氩时，除要进行焊接的焊口外，均要求用纸胶带封口，焊至该焊道时撕掉胶带，目的是防止氩气泄露使空气再次进入和发生氩气损失，使系统内氧气含量升高而影响焊接质量。充氩吹扫的初始流量和持续时间应能保证5至10倍被吹扫管道的系统容积。在焊接开始前，必须使用氧分析仪 图3．不当吹扫导致的根部凹陷 图4． f 管道焊接工艺方法 采用直流正接法焊接，焊接电流控制在4A，电压V，焊接速度3-10㎝/ min。操作要求焊把不摆动 焊接完毕后，待焊缝降至室温，用酸洗膏(建议使用添加有抗氧化剂的酸洗膏)涂抹焊缝，钝化时间为10-15分钟，然后用百洁布擦拭，去除氧化物，并用大量清水清洗管道表面残留的酸。 三．焊接质量验收标准 a焊缝外观检测。一般采用目测、反光镜等进行检测。合格焊缝应满足下列要求： 焊件应无裂纹。 2) 弧坑应填平滑。 焊缝的表面应与母材表面平齐,且焊缝应与母材融合平整。 4) 要对焊接的背面进行检查，确保其无裂纹、未熔合或未焊透等现象出现。只要整个焊接厚度等于或大于母材的厚度，背部表面出现的在允许范围的凹陷也是允许的。 5)背部表面最大凹陷深度应为0.3㎜。 6) 对全焊透对接焊缝，沿横向应力方向，无明显的管状气孔。 图5. 对压力较高的管道，除进行外观检查外，还应采用X射线进行无损探伤（如CO2管道）检测焊道内部情况。 b焊缝质量要求 所有焊缝都必须100%焊透，内部和外部熔合均匀流畅。内部平直光滑，没有气孔或沙化。焊缝表面宽度应该保持一致，收弧（弧坑）不得有任何过大的氧化物体（图6） 图6．