316L不銹鋼焊接工藝

1、以后有316L的焊接件一定要按此工藝執(zhí)行。焊工資質需由奧氏體不銹鋼合格證。316L 不銹鋼管道焊接工藝1.焊接準備1.1焊接方法:根據(jù)不銹鋼的焊接特點，應盡可能減小熱輸入量，一般采用手工電弧焊、鎢極氬弧焊兩種方法，100 mm的采用氬弧焊打底加電弧焊填充蓋面。100 mm且壁厚小于5mm的管道采用全用氬弧焊，壁厚大于等于5mm的管道采用氬弧打底，電弧焊填充蓋面。1.2電焊機:由于不銹鋼焊接易產(chǎn)生引弧夾鎢和收縮氣孔需要配備高頻引弧和電流衰減特性的專用氬弧焊機。1.3焊材:焊絲采用2.5/PP-TIG316L，焊條采用:2.5-3.2/A022，使用前焊絲表面去除氧化層和油污使用丙酮或酒精揩干凈；

2、焊條應200-250 烘干1h，存放保溫筒內隨取隨用。1.4焊接電流:不銹鋼導熱效率低，約為碳鋼的1/3，電阻率約為碳鋼的5倍，線膨脹系數(shù)比碳鋼約大50%，密度大于碳鋼，因此焊接電流應小于碳鋼焊接電流。手工電弧焊時焊機采用直流反接，氬弧焊時采用直流正接。在焊接打底層應盡量采用小直徑焊材，小電流，降低焊接線能量，提高熔敷金屬的流動性。因不銹鋼導熱性能差，故此應選用小電流避免焊條焊接過程中焊芯發(fā)紅，藥皮中氣體保護成分過熱揮發(fā)，造成焊條熔渣保護效果下降。組對間隙較大的焊縫采用單側連續(xù)送絲焊槍連續(xù)擺動，靠液態(tài)金屬的流動性與另一側母材熔化結合,防止單側咬邊。手工電弧焊推薦電流（僅做參考）接頭形式焊縫層次

3、焊接方法焊接材料焊接電流I/A電弧電壓V焊接速度cm/min管對接一層氬弧焊TIG316L2.575-8010-116-8二層氬弧焊TIG316L2.575-8010-116-8手工電弧焊0222.580-8525-269-123.290-10525-2610-151.5氬氣：氬氣瓶上應貼有出廠合格標簽，使用純氬99.99%或高純氬99.999%，氬弧焊焊接不銹鋼時，背面必須充氬氣保護，保證背面成形圓滑，防止焊縫根部氧化降低焊縫耐腐蝕性。氣瓶中的氬氣不能用盡，瓶內余壓不得低于0.5MPa。大管道采用在管道內局部充氬的方法，跟隨焊接進度保護，流量為5-14L/min，正面氬氣流量為12-13L/

4、min。氬氣保護不銹鋼內壁熔化金屬與空氣隔離，防止不銹鋼在高溫情況下發(fā)生焊縫根部氧化。小徑管氬弧焊時應做焊接管段可溶紙封堵，焊縫背面應提前送氣，流量適當加大空氣排出后，流量逐漸減小，焊接過程中應不間斷地向管內充氬，停焊時滯后停氣，使焊縫得到充分的保護，另外應特別注意的是，空氣排凈后才能進行焊接，否則影響充氬的保護效果。氬氣流量應適當，流量過小保護不好，焊縫背面容易氧化；流量過大，焊接時產(chǎn)生渦流帶入空氣，保護效果也會變壞，同時會引起焊縫根部內凹等缺陷，影響焊接質量。充氬口應置于封閉段盡可能低的位置，空氣排出孔應置于封閉段最高位置，因為氬氣比空氣重，從較低位置充人氬氣容易保證獲得更高的濃度，充氬保

5、護效果也就更好。為了減少管內氬氣從對口間隙處流失，影響保護效果，增加成本，焊接前可沿焊口間隙貼上水溶膠帶，僅留出焊工一次連續(xù)焊接的長度，邊焊邊揭去膠帶。右圖為自制管線充氬裝置供參考1.6焊接參數(shù)：因不銹鋼熱膨脹系數(shù)較大，焊接時產(chǎn)生較大的焊接應力，要求采用嚴格的定位焊。對于大管道應控制焊接溫度，降低焊接熱應力，大管道焊接建議采取對稱分段花焊的焊接方法。焊接不銹鋼不易擺動，應采取小電流快速焊。對于d89 mm 的管采用兩點定位，d=89-219 mm采用三點定位，d219 mm 的采用四點定位；定位焊縫長度6-8 mm。1.7坡口及焊道布置：相對于碳鋼，不銹鋼在熔化后粘度大，流動性差，易形成層間未

6、熔合等缺陷，坡口形式常采用V 形坡口，采用較小的焊接電流，因不銹鋼焊接熔深小，因此坡口的鈍邊比碳鋼小，約為0-0.5mm，坡口角度比碳鋼大，約為65-70,因不銹鋼比碳鋼穿透力小，對口間隙應比碳鋼適當增大，裝配前做好焊縫區(qū)的清潔工作，使用角磨機打磨破口內氧化層毛刺鐵銹等，融合區(qū)及母材不準使用角磨機打磨，接頭兩側各50mm范圍的內、外表面用丙酮或酒精清洗干凈不得沾污。不銹鋼焊接時應采取防飛濺措施（如刷白灰等方法）保護母材免受飛濺燙傷污染。焊后用不銹鋼扁鏟（不得采用碳鋼）徹底清理熔渣和飛濺。不銹鋼應與碳鋼區(qū)分放置，嚴禁不銹鋼和碳鋼混放，不銹鋼表面不應有損傷，損傷后表面鈍化層破壞，鈍化層主要是四氧化

7、三鐵和三氧化二鉻，他們是致密的氧化層，對氧化劑有較強的抵抗作用。處于鈍態(tài)的金屬仍有一定的反應能力，即鈍化膜的溶解和修復（再鈍化）處于動平衡狀態(tài)。破壞后使不銹鋼保護能力降低，鈍化層破壞后，表面粗糙度增加，增加了局部附著物，可能造成局部腐蝕的幾率。易與化學介質發(fā)生反應，產(chǎn)生化學腐蝕而生銹。當介質中含有活性陰離子（常見的如氯離子）時，平衡便受到破壞，溶解占優(yōu)勢。海水中的氯離子（Cl-）半徑小，穿透能力強，容易穿透氧化膜內極小的孔隙，到達金屬表面，并與金屬相互作用形成了可溶性的化合物，使氧化膜的結構發(fā)生變化。造成腐蝕裂紋，因此劃傷、飛濺、割渣等對于不銹鋼鈍化層是一種破壞，必須加以杜絕和克服。1.8層間

8、溫度：奧氏體不銹鋼的導熱性差，線膨脹系數(shù)大的特點對過熱敏感性強，多層焊時要嚴格控制層間溫度小于60 。對奧氏體不銹鋼焊接有線能量和層間溫度的限制，如夏天較熱時，溫度難以下降，可采用層間水冷（注意:不是層間向焊縫加水，常用濕毛巾擦拭坡口兩側母材或使用冷卻水毛刷用冷卻水冷卻已經(jīng)凝固的焊縫。水冷的目的：1.用水急冷可以有效防止450-850攝氏度內鉻的敏化，即避免生成Cr23C6;2.減少奧氏體在450攝氏度左右形成脆性相，在金相組織中生成應力薄弱區(qū)，水冷可以避免此現(xiàn)象。3.水冷可以促進過冷度，增強奧氏體組織的形核，并避免長大成粗晶。水冷的缺點：焊縫區(qū)應力來不及向母材及熱影響區(qū)傳導，而在焊縫區(qū)殘留較

9、高，易產(chǎn)生應力裂紋，但由于大部分奧氏體不銹鋼本身具有較高的彎曲塑性及延展性，該缺點常被忽略。通常前一層冷卻后再進行下一層焊接，采用小電流、快速薄層焊，為控制焊接溫度不宜擺動焊接。焊縫寬度嚴格控制不大于直徑的4倍，焊接厚度不宜大于焊條直徑。奧氏體焊接溫度過高，鋼中的碳會向奧氏體晶界擴散，并在晶界處與鉻化合析出Cr23C6，晶界處出現(xiàn)貧鉻區(qū)，貧鉻區(qū)無法抵御氯離子的化學置換產(chǎn)生晶間腐蝕或點腐蝕，出現(xiàn)腐蝕裂紋，泄露。2.焊接質量控制2.1焊接316L海水管道應由持有Fe焊接項目資質，經(jīng)相應試件考試合格后，方可上崗位焊接。2.2嚴禁在被焊件表面隨意引燃電弧、試驗電流或焊接臨時支撐物等。2.3焊工所用的氬

10、弧焊把、氬氣減壓流量計，應經(jīng)常檢查無泄漏計量準確，確保在氬弧焊焊接質量。2.4接口間隙要勻直，禁止強力對口，錯口值應小于壁厚的10%，且不大于1mm接口局部間隙過大時，應進行修整，嚴禁在間隙內添加塞物。2.5焊接區(qū)應注意防風，以防吹散氬氣，影響氬氣保護效果和焊接質量。打底完成后，應認真檢查打底焊縫質量，確認合格后再進行氬弧焊蓋面焊接。2.6引弧、收弧必須在坡口內進行，收弧要填滿熔池，將電弧引向坡口熄弧。2.7焊接過程中發(fā)現(xiàn)缺陷應立即處理，分析原因磨除，多層多道焊接，每層每道均應進行檢查，自檢合格后方可再繼續(xù)施焊，不得用重復熔化方法消除缺陷。2.8應注意接頭和收弧質量，注意接頭熔合應良好，收弧時

11、填滿熔池。2.9蓋面完畢應及時清理焊縫表面熔渣、飛濺。3.不銹鋼外觀質量3.1對接接頭余高控制：焊縫寬度等于10mm余高2mm，焊縫寬度等于20mm，余高3mm，焊縫與母材不能有尖銳夾角。3.2焊縫寬度：不大于坡口寬度加5mm。在任意50mm內最大寬度與最小寬度差值2，整條焊縫3要求接頭無痕過渡。3.3在任意300mm連續(xù)焊縫長度內，焊縫的直線度小于2mm。3.4在焊縫任意25mm長度范圍內，焊縫高低度小于1.5mm。3.5整條焊縫不允許出現(xiàn)：裂紋、燒穿、條狀夾渣、咬邊、氣孔、未熔合、未焊透、未焊滿、內凹、焊瘤、電弧擦傷。3.6不銹鋼焊縫表面的顏色能說明焊縫表面被氧化的程度，焊接熔池溫度的控制，保護氣體濃度、流量，焊接操作等。一般情況銀亮色最好，金黃和微藍可接受，深藍和黑色說明焊縫表面過氧化，不能接受，鈍化層已經(jīng)破壞應進行處理，一般常采用機械拋光后化學處理，先用砂輪磨平，再用布輪依次拋光，使用不銹鋼專用鈍化膏涂抹處理，個別情況還可化學酸洗處理。3.7奧氏體不