不銹鋼管道焊接工藝(完整版)

1、 不銹鋼管道焊接工藝.焊接準(zhǔn)備焊接方法：根據(jù)不銹鋼的焊接特點(diǎn)，應(yīng)盡可能減小熱輸入量，一般采用手工電弧焊、 鴇極氮弧焊兩種方法，100 mmB勺采用氮弧焊打底加電弧焊填充蓋面。三100 mmfi 壁厚小于5mm勺管道采用全用氮弧火I,壁厚大于等于 5mm勺管道采用氮弧打底，電弧焊 填充蓋面。電焊機(jī)：由于不銹鋼焊接易產(chǎn)生引弧夾鴇和收縮氣孔需要配備高頻引弧和電流衰減特 性的專用氮弧焊機(jī)。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；焊條應(yīng) 200-250 C烘干1h,存放保溫筒內(nèi)隨取隨 用。焊接電流：不銹鋼導(dǎo)

2、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(yīng)小于碳鋼焊接電流。手工電弧焊時(shí)焊機(jī)采用直流反接，氮弧焊時(shí)采用直流正接。在焊接打底層應(yīng)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(dòng)性。因不銹鋼導(dǎo)熱性能差，故此應(yīng)選用小電流 避免焊條焊接過(guò)程中焊芯發(fā)紅，藥皮中氣體保護(hù)成分過(guò)熱揮發(fā)，造成焊條熔渣保護(hù)效果 下降。組對(duì)間隙較大的焊縫采用單側(cè)連續(xù)送絲焊槍連續(xù)擺動(dòng)，靠液態(tài)金屬的流動(dòng)性與另 一側(cè)母材熔化結(jié)合，防止單側(cè)咬邊。手工電弧焊推薦電流（僅做參考）接頭形式縫層次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(duì)接一層氮

3、弧焊TIG316L小2.5 75-8010-116-8二層氮弧焊TIG316L小2.5 75-8010-116-8手工電弧焊A 022小2.5 82-8525-269-12（|）3.2 90-105 25-2610-151.5氮?dú)猓旱獨(dú)馄可蠎?yīng)貼有出廠合格標(biāo)簽，使用純量 99.99%或高純99.999%,氮弧焊焊接不銹鋼時(shí)，背面必須充氮?dú)獗Ｗo(hù)，保證背面成形圓滑，防止焊縫根部氧化降低焊縫耐腐蝕性。氣瓶中的氧氣不能用盡，瓶?jī)?nèi)余壓不得低于0.5MP3大管道采用在管道內(nèi)局部充氮的方法，跟隨焊接進(jìn)度保護(hù)，流量為5-14L/min ,正面氮?dú)饬髁繛?2-13L/min 。氧氣保護(hù)不銹鋼內(nèi)壁熔化金屬與空氣隔離

4、，防止不銹鋼在高溫情況下發(fā)生焊縫根部氧化。電焊點(diǎn)分配,孔鐵版.眨國(guó)釗告一噂扣1質(zhì)可充郢引封堵，氣排出斷地向到充分凈后才小徑管氮弧焊時(shí)應(yīng)做焊接管段可溶紙焊縫背面應(yīng)提前送氣，流量適當(dāng)加大空 后，流量逐漸減小，焊接過(guò)程中應(yīng)不問(wèn) 管內(nèi)充氮，停焊時(shí)滯后停氣，使焊縫得 的保護(hù)，另外應(yīng)特別注意的是，空氣排 能進(jìn)行焊接，否則影響充氮的保護(hù)效果。氮?dú)饬髁繎?yīng)適當(dāng)，流量過(guò)小保護(hù)不好，焊縫背面 容易氧化；流量過(guò)大，焊接時(shí)產(chǎn)生渦流帶入空氣，保護(hù)效果也會(huì)變壞，同時(shí)會(huì)引起焊縫根部?jī)?nèi)凹等缺陷，影響焊接質(zhì)量。 充氮口應(yīng)置于封閉段盡可能低的位置，空氣排出孔應(yīng)置于封閉段最高位置，因?yàn)榈獨(dú)獗瓤諝庵?，從較低位置充人氧氣容易保證獲得更高

5、的濃度，充氧保護(hù)效果也就更好。為了減少管內(nèi)氮?dú)鈴膶?duì)口間隙處流失，影響保護(hù)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(zhǎng)度，邊焊邊揭去 膠帶。右圖為自制管線充量裝置供參考焊接參數(shù)：因不銹鋼熱膨脹系數(shù)較大，焊接時(shí)產(chǎn)生較大的焊接應(yīng)力，要求采用嚴(yán)格的定位焊。對(duì)于大管道應(yīng)控制焊接溫度，降低焊接熱應(yīng)力，大管道焊接建議采取對(duì)稱分段 花焊的焊接方法。焊接不銹鋼不易擺動(dòng)，應(yīng)采取小電流快速焊。對(duì)于 d三89 mm的管采用兩點(diǎn)定位，d=89-219 mnff：用三點(diǎn)定位，d呈219 mm的采用四點(diǎn)定位；定位焊縫長(zhǎng)度 6-8 mm=d唯也8Q ei hdp 的1 iiiin-K 1141

6、國(guó)2不同管校分所母授示電巴65-70O圖1城口堰式差，易坡口，因此坡 碳鋼大, 口間隙坡口及焊道布置: 相對(duì)于碳鋼，不銹鋼在熔化后粘度大，流動(dòng)性 形成層間未熔合等缺陷，坡口形式常采用V形 采用較小的焊接電流，因不銹鋼焊接熔深小， 口的鈍邊比碳鋼小，約為0-0.5mm,坡口角度比 約為65 -70 ,因不銹鋼比碳鋼穿透力小，對(duì)應(yīng)比碳鋼適當(dāng)增大，裝配前做好焊縫區(qū)的清潔工作，使用角磨機(jī)打磨破口內(nèi)氧化層毛刺鐵銹等，融合區(qū)及母材不準(zhǔn)使用角磨機(jī)打磨， 接頭兩側(cè)各50mnffi圍的內(nèi)、外表面用丙酮或酒精清洗干凈不得沾污。不銹鋼焊接時(shí)應(yīng)采取防飛濺措施（如刷白灰等方法）保護(hù)母 材免受飛濺燙傷污染。焊后用不銹鋼扁

7、鏟（不得采用碳鋼）徹底清理熔渣和飛濺。不銹鋼應(yīng)與碳鋼區(qū)分放置，嚴(yán)禁不銹鋼和碳鋼混放，不銹鋼表面不應(yīng)有損傷，損傷后表面鈍化層破壞，鈍化層主要是四氧化三鐵和三氧化二銘，他們是致密的氧化層，對(duì)氧化劑有較強(qiáng)的抵抗作用。處于鈍態(tài)的金屬仍有一定的反應(yīng)能力， 即鈍化膜的溶解和修復(fù)（冉鈍化） 處于動(dòng)平衡狀態(tài)。破壞后使不銹鋼保護(hù)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(xué)介質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生化學(xué)腐蝕而生銹。當(dāng)介質(zhì)中含有活性陰離子（常見(jiàn)的如氯離子）時(shí)，平衡便受到破壞，溶解占優(yōu)勢(shì)。海水中的氯離子（Cl-）半徑小，穿透能力強(qiáng)，容易穿透氧化膜內(nèi)極小的孔隙，到達(dá)金屬表 面，并

8、與金屬相互作用形成了可溶性的化合物，使氧化膜的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。造成腐蝕裂 紋，因此劃傷、飛濺、割法等對(duì)于不銹鋼鈍化層是一種破壞，必須加以杜絕和克服。層間溫度：奧氏體不銹鋼的導(dǎo)熱性差，線膨脹系數(shù)大的特點(diǎn)對(duì)過(guò)熱敏感性強(qiáng)，多層焊時(shí)要嚴(yán)格控制層間溫度小于 60 C。對(duì)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(shí)，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(cè)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(nèi)銘的敏化，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(yīng)力

9、薄弱區(qū)，水冷可以避免此現(xiàn) 象。3.水冷可以促進(jìn)過(guò)冷度，增強(qiáng)奧氏體組織的形核，并避免長(zhǎng)大成粗晶。水冷的缺點(diǎn)： 焊縫區(qū)應(yīng)力來(lái)不及向母材及熱影響區(qū)傳導(dǎo)，而在焊縫區(qū)殘留較高，易產(chǎn)生應(yīng)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(diǎn)常被忽略。通常前一層冷卻后再進(jìn)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(dòng)焊 接。焊縫寬度嚴(yán)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(guò)高，鋼中的碳會(huì)向奧氏體晶界擴(kuò)散，并在晶界處與銘化合析出Cr23C6,晶界處出現(xiàn)貧銘區(qū)，貧銘區(qū)無(wú)法抵御氯離子的化學(xué)置換產(chǎn)生品間腐蝕或點(diǎn)腐蝕，出現(xiàn)腐蝕裂紋，泄略。.焊接質(zhì)量控制焊接

10、316L海水管道應(yīng)由持有FeVI焊接項(xiàng)目資質(zhì)，經(jīng)相應(yīng)試件考試合格后，方可上崗 位焊接。嚴(yán)禁在被焊件表面隨意引燃電弧、試驗(yàn)電流或焊接臨時(shí)支撐物等。焊工所用的氮弧焊把、氮?dú)鉁p壓流量計(jì)，應(yīng)經(jīng)常檢查無(wú)泄漏計(jì)量準(zhǔn)確，確保在氮弧焊 焊接質(zhì)量。接口間隙要?jiǎng)蛑?，禁止?qiáng)力對(duì)口，錯(cuò)口值應(yīng)小于壁厚的10%且不大于1mn口局部間隙過(guò)大時(shí)，應(yīng)進(jìn)行修整，嚴(yán)禁在間隙內(nèi)添加塞物。焊接區(qū)應(yīng)注意防風(fēng)，以防吹散氧氣，影響氧氣保護(hù)效果和焊接質(zhì)量。打底完成后，應(yīng)認(rèn)真檢查打底焊縫質(zhì)量，確認(rèn)合格后再進(jìn)行氮弧焊蓋面焊接。引弧、收弧必須在坡口內(nèi)進(jìn)行，收弧要填滿熔池，將電弧引向坡口熄弧。焊接過(guò)程中發(fā)現(xiàn)缺陷應(yīng)立即處理，分析原因磨除，多層多道焊接，

11、每層每道均應(yīng)進(jìn)行 檢查，自檢合格后方可再繼續(xù)施焊，不得用重復(fù)熔化方法消除缺陷。應(yīng)注意接頭和收弧質(zhì)量，注意接頭熔合應(yīng)良好，收弧時(shí)填滿熔池。蓋面完畢應(yīng)及時(shí)清理焊縫表面熔渣、飛濺。.不銹鋼外觀質(zhì)量對(duì)接接頭余高控制：焊縫寬度等于10mm高0 2mm焊縫寬度等于20mm余高0 3mm 焊縫與母材不能有尖銳夾角。焊縫寬度：不大于坡口寬度加5mm在任意50mnft最大寬度與最小寬度差值0 2,整 條焊縫0 3要求接頭無(wú)痕過(guò)渡。在任意300mms續(xù)焊縫長(zhǎng)度內(nèi)，焊縫的直線度小于 2mm在焊縫任意25mmfe度范圍內(nèi)，焊縫高低度小于1.5mm整條焊縫不允許出現(xiàn)：裂紋、燒穿、條狀?yuàn)A渣、咬邊、氣孔、未熔合、未焊透、未焊 滿、內(nèi)凹、焊瘤、電弧擦傷不銹鋼焊縫表面的顏色能說(shuō)明焊縫表面被氧化的程度，焊接熔池溫度的控制，保護(hù)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(lán)可接受，深藍(lán)和黑色說(shuō)明 焊縫表面過(guò)氧化，不能接受，鈍化層已經(jīng)破壞應(yīng)進(jìn)行處理，一般常采用機(jī)械拋光后化學(xué) 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(gè)別情況還 可化學(xué)酸洗處