型号Φ60X5 0Cr18Ni9Ti不锈钢钢管焊接

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　　摘要：笔者通过对0Cr18Ni9Ti的材质进行了简单的介绍，主要论述了在0Cr18Ni9Ti不锈钢钢管焊接方面的处理技术和焊接中出现的缺陷及其处理方案。
　　关键词：不锈钢钢管 焊接缺陷方法
　　
　　一、焊接施工方案准备
　　 本焊接施工方案对于焊前准备、焊接施工工艺、焊接检验及安全防护四个方面提出了要求。
　　1.1焊前检查
　　 （1）焊缝检查①严格清处焊口附近20mm范围内的油、漆、锈、垢等杂物；②焊接部位处母材无裂纹、损伤等缺陷。
　　 （2）、环境条件①施焊处风速大于10m/s时必须搭设防风设施；②焊接现场应有完备的防雨、雾、雪、霜措施，冬季施工时应做好防冻保温措施。
　　1.2焊前材料准备
　　 ①母材：本次工程所采用的钢材材质为0Cr18Ni9Ti，使用前对材料必须进过材料复验，确保所用材料化学成分符合标准要求，以保证其抗腐蚀性。不锈钢材料、半成品及外协、外购件应存放在橡胶皮或木板上，并防止其表面被划伤和铁离子污染。所有不锈钢材料在采购、运输、制作、安装过程中采用支撑，木板隔离、专业操作平台，专用夹具等方式，全程杜绝和碳钢材料接触。
　　1.3定位焊
　　 （1）、定位焊工艺要求
　　 ①、定位点焊必须由持证焊工施焊，点焊用的焊接材料与正式施焊的要求相同，点焊应填满弧坑。定位焊工艺要求：定位焊道短，冷却快，焊接电流应比正常焊接电流大15～20％。②焊接时从两侧由下向上施焊，为防止底部内凹，氩弧焊打底时送丝采用内填丝法，在上部平焊位置时，焊丝不要紧贴坡口底部，以免在焊缝背面形成焊瘤。
　　（2）、焊缝不得有气孔
　　 焊缝不得有气孔、夹渣、咬边、裂纹等缺陷；雨雪天气时，构件焊区表面潮湿或有冰雪时，必须清除干净方可施焊。施焊时，要注意接头和收弧的质量，收弧时应将弧坑填满。焊缝接头应相互错开，要注意防止缺陷的产生，在焊接完毕后，应将焊缝表面清理干净后再继续施焊。如发现焊点有气孔或裂纹，必须清除后重新点焊。使用氩弧焊点固，点固前即需用预热至预热温度，分另在3、9、12点钟位置点固三点，点固长度15～20mm。
　　 （3）、管口组对
　　管口组对：管口间隙2-2.5mm，钝边0～0.5mm，管口错边量不大于1.6mm（见图一）。管口禁止强行组对，以防焊缝产生裂缝。
　　 图一管对接坡口示意图
　　（4）、焊接
　　 ①焊接层数两层（见图一）。②焊接时从两侧由下向上施焊，为防止底部内凹，氩弧焊打底时送丝采用内填丝法，在上部平焊位置时，焊丝不要紧贴坡口底部，以免在焊缝背面形成焊瘤。③焊接过程中要将各层间熔渣清理干净，以免在焊缝中形成夹杂，影响焊缝质量。④应控制较低的层间温度（不超过100℃），必要是采用水冷降温。
　　 （5）、 焊接工艺参数（见表1）
　　
　　二、焊接操作要点
　　 （1）、合理安排焊接顺序
　　 加强焊接施工工艺，严格要求每一位焊工在施焊中按照焊接施工方案和技术交底的内容进行操作，并且技术人员和质量人员加强在现场施工中的监督。
　　 （2)、焊接过程中必须控制以下几点：
　　 ①施焊前坡口处必须清理干净，禁止油脂污染防止焊接时引起气孔和渗碳，必要时可用丙酮擦拭清理；②避免飞溅和在坡口以外的部位引弧；③焊缝表面要求光洁，彻底清除残渣；④焊缝根部接触腐蚀介质时不宜余留垫板或锁边，要保证焊透；⑤避免层间温度过高，必要时可采用水冷。环境温度小于0℃时采取取暖措施防止产生焊后裂纹。雨雪或风速大于10m/s天气室外焊接，应有遮风挡雨雪的措施，否则不得施焊。
　　三、不锈钢管焊接时常发生的缺陷及防止方法
　　焊缝金属的缺陷主要有以下几方面
　　 焊缝金属产生的气孔可分为：内部气孔，表面气孔，接头气孔。①内部气孔：有两种形状。一种是球状气孔多半是产生在焊缝的中部。产生的原因：（a）焊接电流过大；（b）电弧过长；（c）运棒速度太快；（d）熔接部位不洁净；（e）焊条受潮等。②表面气孔：产生表面气孔的原因和解决方法：（a）母材含C、S、Si量高容易出现气孔。更换母材，或是采用低氢渣系的焊条。（b）焊接部位不洁净也容易产生气孔。因此焊接部位要求在焊接前清除脏物。（c）焊接电流过大。使焊条后半部药皮变红，也容易产生气孔。因此焊接电流最大限度以焊条尾部不红为宜。（d）低氢焊条容易吸潮，因此在使用前均需在350℃的温度下烘烤1小时左右。否则也容易出现气孔。
　　 ③焊波接头气孔：使用低氢焊条往往容易在焊缝接头处出现表面和内部气孔，解决办法：焊波接头时，应在焊缝的前进方向距弧坑9～10mm处开始引弧，电弧燃烧后，先作反向运棒返向弧坑位置，作充分熔化再前进，或是在焊缝处引弧就可以避免这种类型的气孔产生。
　　 （2）不锈钢管焊接裂纹
　　 ①刚性裂缝：往往在焊接当中发现焊缝通身的纵裂缝，主要是在焊接时产生的应力造成的，很容易产生纵向的长裂缝。解决办法：采用合理的焊接次序或者在可能的情况下工件预热，减低结构的刚性。特厚板和刚性很大的结构应采用低氢焊条使用合适的电流和焊速。 ②碳、硫元素造成的裂缝：被焊母材的碳和硫高或偏析大时容易产生裂缝。解决办法：将焊件预热，或用低氢焊条。③毛隙裂缝：毛隙裂缝是在焊敷金属内部发生，不发展到外部的毛状微细裂缝。
　　 （3）焊缝未填满、宽窄差超标
　　  焊缝未填满和宽窄差超标的主要原因是工件坡口形式不当而引起的。可以选择合适的工件坡口。缺陷的地方用角向磨光机或焊工凿子对缺陷进行打磨清理使之焊缝达到标准要求。必要时应进行补焊。补焊前应进行必要的清理，补焊时必须考虑到引弧和熄弧的位置；补焊完成后应重新打磨清理焊缝，使之过渡圆滑。
　　 （4） 焊缝余高超标
　　 焊缝余高超标缺陷的原因一般为操作方法不当或层间焊道布置不当而引起的。对此缺陷用角向磨光机或焊工凿子对缺陷进行打磨清理使之过渡圆滑。
　　 （5） 咬边
　　 咬边缺陷的原因是焊工操作不当或电流过大，或施焊时焊条、焊枪角度不当，使熔化的母材未被焊缝金属所填满。通过选择正确选择电流、焊条（枪）角度和焊速，焊缝两侧适当延长停留时间。用角向磨光机或锉刀对咬边缺陷进行锉、磨，对轻微咬边，如缺陷清除后，并且达到圆滑过渡和符合标准要求时则认为合格，对较深咬边，则应在修磨后进行补焊。补焊时应注意引弧和灭弧、电流略增大，填满咬边凹坑。补焊后的焊缝仍需按规定进行打磨，并圆滑过渡至母材。
　　四、焊后检查
　　 （1）焊工本人应对所焊接头进行外观检查。焊接质量检查人员应按表2对焊接接头进行规定比例的检验，必要时应使用焊缝检验尺或5倍放大镜，对可经打磨修复的外观超标缺陷应该作记录。
　　 （2）焊接质量检查人员应根据图纸要求对焊接部件进行宏观的尺寸检验。对重要部件应该在焊接过程中监视焊接变形，并在焊接完成之后进行最终尺寸检查。
　　 焊缝焊应在焊完后立即清理干净焊缝表面，然后经焊缝外观检查。焊缝的表面不得有裂纹、气孔、夹渣和熔合性飞溅。焊缝高度应符合设计规定，其外形应平滑过渡，表面不得有裂纹、气孔、夹渣等缺陷，咬肉深度不得大于0.5mm。焊缝形状、尺寸、外观质量应符合国家现行规范《现场设备、工业管道焊接工程规范》的规定。
　　五、焊接安全和防护
　　 焊工应是经过安全教育和安全技术培训，考核合格后取得安全操作证的。了解工程安全特点及防护措施。施工现场配备灭火器，防止爆炸、火灾、触电等突发性安全事故。工人使用完好的焊接工具，使用有防护玻璃的面罩，穿长袖工作服，戴手套。引弧时，焊工应注意周围工人避免强烈弧光伤害他人。清渣时注意防止热渣壳烫伤面部、身上。上身衣服不得扎进腰带。焊接场所保持通风，防止焊接时放出的有害气体身体影响工人的健康。所有焊接设备机壳必须接地。电焊钳、焊接电缆应有可靠的绝缘，焊工宜穿干燥的工作服和绝缘鞋。风雨天气应停止露天作业，必要时搭帐篷。焊工不得不在焊件上工作的情况下应保证焊工与工件的绝缘。
　　六、结束语
　　 由于不锈钢的化学成分、组织及性能与合金结构钢有明显的不同，所以，只有深入的了解不锈钢的特性，才能更好的掌握这类钢的冷加工、焊接及其他加工处理的规律和特性，这对从事不锈钢钢管焊接加工者来说，是必不可少的。通过上述的工艺流程，我们得出了规范的焊接参数，为以后出现类似的工程有了很好的参考依据，施工人员应严格按本施工方案进行施工，有效避免焊接过程中容易出现的渗透、变形、焊接应力集中等常见的问题。
　　注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。

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