薄壁不锈钢管道焊接工艺探讨.pdfVIP

78 ★ ★ ★ ★ ★ ．K 石 油 工 程 建 设 2009年 8月 李志娟，张志强，肖广红 (中国石油天然气第一建设公司，河南洛阳 471023) 摘 要 ：文章阐述了在薄壁不锈钢管道的焊接过程中．采用氩气和氢气的混合物作为不锈钢管焊接 保护气体以及采取相应配套的一系列工艺措施，可有效地避免薄壁不锈钢焊缝的背面氧化，使不锈钢 焊缝 内表面不需要进行酸洗钝化就能达到明亮的银 白色，提高了不锈钢的耐腐蚀性能和使用寿命。 关键词：薄壁不锈铜管；焊接 ；氧化；保护气体 中图分类号：TE969 TG457．6 文献标识码：B 文章编号：1001—2206 (2009)04—0078—02 1 现有不锈钢焊接方法存在的问题 3 改进后的焊接工艺与焊接效果 在石油 、化工装置 中使用 的奥 氏体不锈钢管 (1)不锈钢焊接时常规使用 的氩气纯度为 道 ．由于焊接 原因破坏 了不锈钢材料表面 的保护 99．99％．焊接过程氧化严重 ．为此我们选用 了纯 层 ．焊缝处材料的耐腐蚀性能大大降低 为了保证 度为99．999％的氩气作为焊缝背面保护气体 ．焊缝 不锈钢材料的耐腐蚀性 ．在焊接T作结束后往往需 呈银 白色 ，保护效果明显 ．但热影响区仍然氧化严 要对焊缝背面进行酸洗钝化处理．使得焊道表面形 重 (颜色为蓝色)。考虑到焊接热影响区金属同样 成一层致密 的 Cr20 氧化膜 ．从而达到耐腐蚀要 有耐腐蚀要求 ．采用了目前国内不锈钢焊接较先进 求 常规焊接方法不能保证焊缝的背面不氧化 ．且 的背面保护工艺 ．用 95％的氩气和 5％的氢气的混 在施工过程 中由于管道直径过小 、长度过长等原 合气作为焊缝背面保护气体 ．通过高温下 H，和 O， 因．大量的不锈钢焊缝背面无法进行酸洗钝化 ．从 化学反应来 除掉管 内未排净 的 0， 同时还制作 了 而会缩短奥氏体不锈钢管道的使用寿命 ．严重的还 一 批充气和封堵用 的工具 ．在焊接时用厚 60mm 会造成事故 的海绵代 替以前 2Omm 的海绵作为不锈钢管封堵 ￥ 羊 羊 羊 羊 本文以石油化工装置 中使用 的壁厚小于 5mm 堵头，以增加密封性 另外 ．在焊接时使管内的保 的奥氏体不锈钢 TP304L为例 ．介绍如何在焊接过 护气体处于流动状态 ．从而在排去管内空气的同时 程 中避免此类焊缝背面氧化 带走部分热量 2 焊缝背面氧化原因 (2)采用可以控制热输入量 的高频引弧焊把 ． (1)小 口径管里面用氩气保护时空气 比较容易 焊接时提前送气 ．焊接后延长气体保护时间 被置换 出来 ．因而焊缝背面氧化程度较轻．而大 口 (3)由于薄壁不锈钢导热速度快 ．容易造成金 径管背面充氩气保护时空气在管内一直呈涡流状运 属氧化 ．为 了防止薄壁不锈钢管道焊 口因高温过 动．很难彻底排净，导致焊缝背面氧化严重 热被氧化 ．同时为提高焊接效率 ．用湿抹布对焊 (2)薄壁不锈钢导热速度快 ，较厚壁不锈钢更 道两侧 100mm外母材进行擦洗 ．直至焊道温度降 容易氧化 至40℃以下。焊接参数选择 ：焊接 电流 85A，焊 (3)焊缝背面保护的气体纯度不足 接 电压 l8v，焊接速度 15～20cm／min．混合气的 f4)普通氩弧焊把不能很好地控制不锈钢热影 流量为 8—10L／min 响区的