薄壁不锈钢管道焊接技术研究.docx

薄壁不锈钢管道焊接技术研究徐锴斯, 顾春玲(中国有色金属十一冶安装公司, 广西 柳州 薄壁不锈钢管道焊接技术研究 徐锴斯, 顾春玲 (中国有色金属十一冶安装公司, 广西 柳州 545007) 摘 要: 介绍薄壁不锈钢管道焊接的技术、 方法和焊接的工艺参数。 关 键 词: 薄壁不锈钢管; 焊接; 管内充氩气; 双面成型 中图分类号: T G44 文献标识码: B 0 问题的提出 某新建食品厂, 是一家全套设备及工艺从欧美进口的现代化食品工艺厂, 总投资 2100 万美元, 其中安 装工程量 1100 万美元。 在安装过程中, 最突出的问题是 4000 多米薄壁小口径不锈钢管道焊接。 不锈钢材 质为 304L (相当于我国 00C r18N i10, 其化学成分为: C ≤0103、S i≤1100、M n = 2100、S≤01025、P ≤01035、 C r = 17100- 19100、N i= 10100- 121001 。焊丝由国外进口材质与母材相同, 直径为 5 116, 管道最大直径 为 D 377×2, 最小直径为 D 10×1, 接, 总焊口量约 6500 个。 其连接方式是焊接和法兰连接, 个别位置与设备连接出现厚薄管对焊连 薄壁不锈钢管输送的介质为生产原料或者产品。 如果管道在安装过程中, 管内焊缝有毛刺、 凹坑、 焊 缝过高等缺陷, 会导致产品或原料在管内积留造成腐烂变质, 影响产品质量。 所以对该种管道的焊缝成型 焊缝高度 0mm - 1mm , 坑深度不超过 013mm , 要求特别高, 要求双面成型, 不允许咬边和未焊透, 尤其是 管内焊缝必须成型均匀, 光滑无毛刺, 焊缝高度均匀 0mm - 013mm , 针对此情况, 对该工程薄壁不锈钢管 道的焊接, 反复研究、 试验、 总结焊接技术数据, 改进和提高焊接技术, 保证了工程安装质量要求。 焊接设备选择 由于本工程不锈钢管壁薄 1mm - 2mm , 焊接熔浅, 焊缝要求双面成型, 管口不被氧化等条件, 选择直 流钨极氩弧焊机 (正接法) 2 , 焊机型号为 A T - 180。它具有以下特点: 能满足本工程薄壁不锈钢管焊接的 要求。 ①钨极因发热量小, 不易过热, 同样大小直径的钨极可以采用较大的电流, 工件发热量大, 生产率高, 而且由于钨极为阴极, 热电子发射力强, 电弧稳定而集中。②氩气有效地隔绝周围空气, 钨极不发生反应, 钨极氩弧焊中电弧还有自动清除工件表面氧化的作用。 ③钨极电弧稳定, 即在很小的焊接电流下仍可稳定 燃烧, 特别适用于薄壁管的焊接。 ④热源和填充焊丝可分别控制, 因而热输入易调节, 可进行各种位置的 焊接, 也是实现单面焊双面成型的理想方法。 ⑤由于填充焊丝不通过电弧, 故不会产生飞溅, 焊缝成形美 观。 1 焊接方法的选择 焊接方法的选择, 应根据被焊工件的材质和质量要求等情况来决定。 该工程主要是薄壁小口径不锈钢 2 收稿日期: 2001205227 作者简介: 徐锴斯 ( 19652) , 男, 广西桂平市人, 中国有色金属十一冶安装公司工程师。 82广西工学院学报2001 年 12 月管道, 焊缝要求双面成型, 光滑无毛刺, 按这种情况, 根据钨极氩弧焊机(A T -180) 的性能和其优点, 82 广西工学院学报 2001 年 12 月 管道, 焊缝要求双面成型, 光滑无毛刺, 按这种情况, 根据钨极氩弧焊机 (A T - 180) 的性能和其优点, 选 择管内充氩气手工钨极氩弧焊。 选用的依据主要是氩气是惰性气体, 在焊接中被焊金属和焊丝的合金元素 不易被烧损, 焊缝成型美观、 光滑、 无毛刺、 质量好, 同时还减少了清渣和酸纯化等工序, 焊速快, 工效 高, 能满足工程质量和工期要求2 。 3 焊接工艺要求 311 气体保护效果 氩弧焊的保护气体氩气是柔性的, 极易受到外界因素扰动而遭破坏, 为得到良好的保护效果, 应注意 以下几个因素: ①气体的流量 从理论上看, 气体的流量越大, 保护层抵抗空气影响能力愈强。 但是在实践中, 我们发现, 当气体流 量过大时, 保护层会产生不规则的流动, 反而使空气卷入, 降低保护效果, 影响焊缝质量同时也浪费气体, 所以在焊接时必须根据实际情况选择 (见表 1)。 表 1 不锈钢管道焊接参数 管道壁厚 (mm ) 焊接电流 (A ) 焊接电压 (V ) 氩气流量