淺談建筑用薄壁不銹鋼給水管道焊接連接技術(shù)

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材料是一種公認(rèn)的無(wú)毒、健康的材料，幾乎運(yùn)用在涉及人體健康的全體領(lǐng)域。近年來不銹鋼管道逐步進(jìn)入民用給水管道領(lǐng)域。其中普遍厚度不銹鋼管，采用絲接或焊接方式連接，但是不銹鋼管材料造價(jià)高，因而限制了不銹鋼管在民用建筑給水領(lǐng)域的進(jìn)展。隨著不銹鋼生產(chǎn)工藝的提高，以及薄壁連接技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用，越來越多的薄壁不銹鋼管已經(jīng)開頭作為給水材料。薄壁不銹鋼的焊接連接技術(shù)較卡壓式連接、螺紋連接有著經(jīng)濟(jì)合理、連接穩(wěn)定穩(wěn)當(dāng)?shù)奶攸c(diǎn)。同時(shí)，不銹鋼水管和管件焊接加工有其特殊的要求：如氣體養(yǎng)護(hù)焊接、熱輸入操縱、鈍化、固溶處理等。假設(shè)脫離了關(guān)鍵的工藝要求，不銹鋼水管和管件的穩(wěn)當(dāng)性將被大大地打了折扣。本文將對(duì)薄壁不銹鋼管焊接技術(shù)要點(diǎn)做簡(jiǎn)要闡述。

1建筑給水用薄壁不銹鋼管道的概述

建筑用薄壁不銹鋼給水管（以下簡(jiǎn)稱：薄壁不銹鋼管）一般是指壁厚與外徑之比不大于6%的不銹鋼管，其材質(zhì)主要有OCr18Ni9（SUS304）、OOCr19Nil0（SUS304L）、OCr17Ni12M02（SUS316）等。薄壁不銹鋼不與水發(fā)生回響，如304材料能耐200mg/L氯化物的介質(zhì)，一般自來水氯化物含量為50mg/L左右。它具有無(wú)毒、不積垢、無(wú)腐蝕、不良滲出物，無(wú)異味和渾濁現(xiàn)象，可保持水質(zhì)純真衛(wèi)生，可以達(dá)成國(guó)家直接飲用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的要求。薄壁不銹鋼管化學(xué)成分穩(wěn)定，有優(yōu)異的耐腐蝕性，能耐各種酸堿鹽溶液的沖擊。即使受到機(jī)械損傷，也能在常溫狀態(tài)下，立刻氧化恢復(fù)成新的鈍化膜。薄壁不銹鋼管使用壽命很長(zhǎng)，據(jù)有關(guān)試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)使用壽命可達(dá)70年以上。

薄壁不銹鋼管抗拉強(qiáng)度高，其抗拉強(qiáng)度應(yīng)大于520MPa，斷后伸長(zhǎng)率大于35%，橫向延遲率大于25%。是碳素鋼管的2倍，是銅管的3至4倍，塑料管的8至10倍。而且有良好的延展性和韌性，良好的低溫脆性；對(duì)沖撞能有很強(qiáng)的吸收才能，抗震和抗沖擊性能強(qiáng)；具有優(yōu)良的耐磨疲乏特性；較好的高溫強(qiáng)度，優(yōu)良的防火和防熱輻射性能；加工輕易，不銹鋼水管輕易切割、成形和焊接；薄壁不銹鋼管的熱傳導(dǎo)率低（是鋼管的1/25是鋼管的1/4），熱脹冷縮緩慢，更加適用于熱水給水管道。綜上所述，薄壁不銹鋼管分外安好穩(wěn)當(dāng)，能很好地經(jīng)受熱震撼沖擊和熱脹冷縮，能經(jīng)受高速水流，沖蝕、渦流、水錘而不會(huì)造成任何影響，可大大降低給水管的滲漏率。其可用于工作壓力小于1.6Mpa的冷水、熱水及清白水的傳輸。

2薄壁不銹鋼管道焊接工藝

2.1管道裝配方式

薄壁不銹鋼管道通常采用承插式連接和對(duì)接式連接，一般承插式連接適用于管徑較小的管道（DN15至DNIOO），對(duì)接式連接適用于管徑較大的管道（DN125至DN500）。當(dāng)壁厚小于2mm時(shí)，宜采用承插式氬弧焊連接；當(dāng)壁厚大于2mm時(shí)，宜采用對(duì)接式氬弧焊連接。承插連接時(shí)，當(dāng)管材插入管件時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格操縱管材外徑；當(dāng)管件插入管材時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格操縱管材內(nèi)徑。對(duì)接式連接時(shí)，壁厚小于4mm時(shí)可不開坡口，對(duì)口時(shí)應(yīng)留有間隙，通常為2mm左右，法蘭角接頭應(yīng)選用同種材質(zhì)的法蘭。

2.2焊接工藝要求

（1）焊接工藝參數(shù)選擇

薄壁不銹鋼管道通常采用非熔化鎢極氬弧焊。焊接工藝參數(shù)主要包括：焊接電流、焊接電壓、焊接速度、焊嘴尺寸、焊絲直徑等。焊接電流是抉擇焊縫成型的關(guān)鍵因素，通常根據(jù)焊件尺寸、厚度抉擇。

因薄壁不銹鋼管道壁厚較薄，受熱面小，而不銹鋼熱傳導(dǎo)率低，故焊接應(yīng)選用較小的熱輸入，操縱焊接電流、焊接速度，有條件的可以使用可操縱焊接熱輸入的高頻引弧焊把，盡量裁減因過熱產(chǎn)生裂紋。當(dāng)舉行管道與法蘭角接頭焊接時(shí)，應(yīng)根據(jù)管壁確定焊接熱輸入。焊接時(shí)應(yīng)為小電流、快速度。推舉參數(shù)如下：

焊件較薄時(shí)可采取自熔母材連接，采用填絲時(shí)，焊絲應(yīng)參照下表選用：

焊弧和焊弧電壓：焊弧范圍約0.5至3mm，對(duì)應(yīng)電弧電壓為8-10V。

焊機(jī)極性采用直流正接方式。

（2）焊接氣體養(yǎng)護(hù)

因管壁較薄，管道內(nèi)部溫度高，故承插式連接和對(duì)接式連接均應(yīng)舉行內(nèi)部充氬養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)使用的氬氣純度應(yīng)達(dá)成99.99%。若管道外徑小、管線長(zhǎng)度不長(zhǎng)，可采取若干條焊縫組成一個(gè)系統(tǒng)，一并沖氬養(yǎng)護(hù)，系統(tǒng)內(nèi)后續(xù)焊接的焊縫焊口點(diǎn)固后，用薄膜包裹。管段一段密封蓋上開孔，用管子向管道系統(tǒng)內(nèi)沖氬氣，另一端密封口開一小孔，氬氣置換內(nèi)部空氣后面可開頭施焊。

若管道外徑較大、管線長(zhǎng)度較長(zhǎng)，采用整體沖氬本金偏高，且氬氣養(yǎng)護(hù)效果不佳?？刹捎盟芗堈迟N在焊口兩端接頭內(nèi)部，距離以能探入深度而定，一般不應(yīng)小于lOmm。焊前將細(xì)軟管塞入接頭內(nèi)，置換出內(nèi)部空氣后面可施焊。

（3）焊接操作要求

施焊焊工應(yīng)持有焊工資格證書，起弧前提前送氣，焊嘴將氬氣充分填充在焊口周邊。起弧后采取不搖擺、快速焊接。焊接時(shí)填絲充分，實(shí)時(shí)查看熔池處境。收弧時(shí)，在滅弧后，焊嘴仍需停留在收弧點(diǎn)，養(yǎng)護(hù)幾秒時(shí)間。焊縫冷卻后檢查弧坑，必要時(shí)采取打磨，消釋潛在弧坑裂紋。

（4）焊后處理

為了提高薄壁不銹鋼管的外觀和耐蝕性，焊接后的焊縫務(wù)必舉行酸洗鈍化處理。不銹鋼酸洗鈍化一般是采用酸洗鈍化膏