鈦管焊接工藝

1、.鈦管焊接工藝1.1 鈦管的設(shè)計技術(shù)條件與標(biāo)準(zhǔn)1.1.1 設(shè)計技術(shù)條件1.1.1.1管材及配件材質(zhì)IN178503.7025,37035,37055其化學(xué)成分如下表：序號材料號牌號化學(xué)成分 DINl7850 (級別 ) Ti C FeN O H1 3.7025余量 0.08 0.20 0.05.03 0.12 0.0132 3.7035余量 0.08 0.25 0.05.070.18 0.0133 3.7055余量 0.10 0.30 0.05.150.25 0.0131.1.1.2管材規(guī)格： 508×，4.5 408×，14 26.9 × l.5, 21。.3

2、× 2.61.1.1.3鈦管工作條件；溫度 224，壓力 2.5MPa，介質(zhì)醋酸，溴化物。1.1.1.4管道質(zhì)量要求：焊接接頭系數(shù)1，焊縫射線檢驗100%，水壓試驗力3.75MPa，氣密性試驗壓力0.625MPa1.1.2 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1.1.2.1管道工程鈦材焊接規(guī)范LON1015E1.1.2.2鈦管施工技術(shù)條件伍德公司標(biāo)準(zhǔn)1.1.2.3鈦管施工及驗收規(guī)范 SHJ502-861.2 焊接特點鈦管焊接是利用惰性氣體對焊接區(qū)進(jìn)行有效保護(hù)的TiG 焊接工藝。由于鈦材具有特殊的物理化學(xué)特性，因而其焊接工藝與其它金屬存在較大差異。焊接時必須保證：（1）焊接區(qū)金屬在 250以上不受活性氣體N，0、

3、H.及有害雜質(zhì)元素 C，F(xiàn)e，Mn 等的污染。（2）不能形成粗晶組織。（3）不能產(chǎn)生較大的焊接殘余應(yīng)力和殘余變形。所以，焊接過程須按合理的工藝，嚴(yán)格按工序質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)，實行全過程的質(zhì)量控制。使人、機(jī)、料、法各因素均處于良好的受控狀態(tài)，從而在合理的工期內(nèi)，保證鈦管的焊接質(zhì)量。2 材料、設(shè)備及工具要求2.1 鈦管及配件；應(yīng)具有制造廠的出廠合格證和質(zhì)量證明書。經(jīng)復(fù)驗其規(guī)格、化學(xué)成分、力學(xué)性能及供貨狀態(tài)均應(yīng)符合DIN17850 標(biāo)準(zhǔn)的要求。2.2 焊接材料2.2.1 焊絲：焊絲牌號為ERTi-2。選擇焊絲應(yīng)符合：（1）焊絲的化學(xué)成分和力學(xué)性能應(yīng)與母材相當(dāng)；（2）若焊件要求有較高的塑性時，應(yīng)采用純度比母

4、材高的焊絲。2.2.2 焊絲在使用前要進(jìn)行材質(zhì)復(fù)驗，檢查出廠合格證和質(zhì)量證明書；焊絲表面應(yīng)清潔，無氧化色、無裂紋、起皮、斑疤和夾渣等缺陷。焊絲的化學(xué)成分應(yīng)符合 AWS A516 一 70 的有關(guān)規(guī)定。2.2.3 氬氣：工業(yè)一級純氬，純度不得低于 9998%，含水量小于50Mg/L 氬氣在使用前先檢查瓶體上的出廠合格證，以驗證氫氣的純度指標(biāo)，然后檢查瓶閥有無漏氣或失靈現(xiàn)象。2.2.4 鎢極：選用 2.0 3.0mm 鈰鎢極，其化學(xué)成分應(yīng)符合如下要求：成份 %牌號 W CeO Fe2O3+Al2O3SiO2Mo CuO.Wce-20 余量 2.0 0.02 0.06 0.01 0.012.3 焊接

5、設(shè)備2.3.1 焊機(jī)：采用直流 TiG 焊機(jī)。焊機(jī)應(yīng)保證優(yōu)良的工作特性和調(diào)節(jié)特性，同時配備有完好的電流表和電壓表。2.3.2 焊炬 :采用QS 一 75°/500型水冷式 TiG 焊焊炬。焊炬應(yīng)具有結(jié)構(gòu)簡單，輕巧耐用，槍體嚴(yán)密，絕緣良好，氣流穩(wěn)定，夾鎢捧牢固，適合于各種位置焊接的特點。2.3.3 氬氣輸送管；采用半硬質(zhì)塑料管，不宜用橡膠軟管和其它吸濕材料。使用時應(yīng)專用，不得與輸送其它氣體的管相互串用。氬氣管不宜過長，以免壓力降過大引起氣流不穩(wěn),一般不超過 30m。2.3.4 焊接夾具：用奧氏體不銹鋼或銅制管卡蘭、鎖緊螺栓等組對鈦管及配件。應(yīng)確保對鈦管及配件有一定的夾緊力,以保證軸線一

6、致，間隙均勻合適。2.3.5 輔助設(shè)備及工具：氬氣保護(hù)罩，磨光機(jī)，專用銼刀，不銹鋼絲刷等。3 焊接工藝3.1 管道預(yù)制階段3.1.1 管道切割與坡口加工；管材切割與坡口加工應(yīng)在專門的作業(yè)場所內(nèi)采用機(jī)械加工方法進(jìn)行。加工時要用非污染介質(zhì)潔凈水進(jìn)行冷卻，以防氧化。加工工具應(yīng)專用，并保持清潔，以防鐵質(zhì)污染。加工好的管口應(yīng)保證表面平整，無裂紋、重皮等缺陷。切口平面最大傾斜度偏差不超過管徑的1%。.3.1.2 表面清理：用奧氏體不銹鋼制的鋼絲刷清除鈦管所有焊接表面及坡口附近 100mm內(nèi)的銹皮、油漆、臟物、灰塵和能與鈦材起反應(yīng)的雜物。用砂輪修整加工面，清除飛邊、毛刺 、 凸凹等缺陷。3.1.3 組對：將

7、鈦管、配件對準(zhǔn)、夾好，軸線不得偏移，間隙均勻一致，并應(yīng)防止鈦管在裝配中被損傷和污染。避免強(qiáng)制組對。定位焊采用和正式焊接相同的焊接工藝。3.1.4 脫脂處理：用賽璐珞海棉沾無硫乙醇或無硫丙酮對所有焊接表面坡口附近 50mm內(nèi)全部做脫脂處理，處理后的表面應(yīng)無任何殘留物。3.1.5 焊接：應(yīng)在有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的條件下進(jìn)行。3.1.5.1焊接工藝評定在鈦管正式施焊前，用 252×14TA2 管進(jìn)行焊接性試驗，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行 36×4， 252× 14垂直固定及水平固定位置的四項焊接工藝評定。焊接工藝評定宜在焊接試驗室進(jìn)行。試驗前擬定了與工程施工實際相同的焊接方案，評定原則、要

8、求、方法均按ASME IX 執(zhí)行。評定合格的工藝參數(shù)如下：a、坡口條件管壁厚 (mm)坡口形式坡口角度對口間隙(mm)鈍邊 (mm)清理范圍(mm)2V 50°00.8 00.8 每側(cè) 50100 2 V 60°0.52 11.5 每側(cè)50100b 電源種類和特性直流正接c 焊接規(guī)范壁厚 mm 234 47 67 7 焊接層數(shù)1 12 233445鎢 極 直 徑 mm 2.0 2.0 2.0 3.03.0焊絲直徑mm 2.03.0 3.03.0 3.0焊槍直徑 mm1012 1620 16201620 16.20電壓 V 1012 12141214 1214 1214 電流

9、 A 4070 80110110 140120 180 120 180焊速cm/min7.5 10 10 151015 1015 1015層間溫度200200200 200 200線能量KJ/cm2.46.7 3.99.3 5.311.85.815.15.815.1噴咀氬氣 l/min 812 1215 1520 15201520保護(hù)罩氬氣 l/min 162525303545 3545 3545 管內(nèi)氬氣 l/min 610 815 1020 1020 1020氬氣保護(hù)時間 S3060 60 60 60 60保護(hù)區(qū)氬氣充裝系數(shù)21.821.821.821.821.83.1.5.2焊工資格根據(jù)

10、焊接工藝評定所提供的工藝參數(shù)，在專家的指導(dǎo)下組織焊工進(jìn)行學(xué)習(xí)，并請有經(jīng)驗的焊工師傅作示范，對將參與焊接的焊工進(jìn)行操作技能培訓(xùn)和考試。結(jié)果參加培訓(xùn)的五名焊工全部通過DIN8560 規(guī)定的考試，并參加鈦管的焊接工作。3.1.5.3焊材焊絲為德方提供的 ERTi-2，規(guī)格經(jīng)工藝評定后確定為2.0、 3.。0焊絲在使用前應(yīng)按坡口的清理方法進(jìn)行表面清理及脫脂處理，施焊時焊絲的端部應(yīng)除去1020mm長。3.1.5.4焊接環(huán)境鈦管施工需在預(yù)制廠房內(nèi)進(jìn)行，在現(xiàn)場焊接固定口時，應(yīng)根據(jù)需要搭設(shè)防雨、防風(fēng)棚，保證焊接環(huán)境符合工藝要求。若出現(xiàn)下列條件之一時，不準(zhǔn)進(jìn)行焊接。3.1.5.5層間清理與保護(hù).對多層焊道，在下一層施焊前，首先檢查表面氧化程度，如有異常情況，應(yīng)立即進(jìn)行表面處理或返修處理，處理時必須用專用的奧氏體不銹鋼制鋼絲刷和砂輪。