鈦管道焊接質(zhì)量控制的研究

精品文檔-下載后可編輯鈦管道焊接質(zhì)量控制的研究【摘要】鈦材是一種具有良好耐腐蝕性的材料，廣泛應(yīng)用在PTA等化工裝置中，鈦具有較為活躍的化學(xué)性質(zhì)，當(dāng)處于高溫環(huán)境下，較易吸收和溶解氣體；在不熔化的條件下，當(dāng)達到250℃則開始吸氧、達到600℃則持續(xù)性吸氧、達到700℃則強烈吸氧。溫度逐漸上升之后，鈦就會強烈地吸收氣體和溶解氣體，此時鈦的機械性能、塑性和韌性大幅度降低、可能引發(fā)焊接頭開裂或失效問題。因此，對鈦材的焊接接頭質(zhì)量要求很高，每個焊縫必須要100%RT檢驗，鈦材焊接一次合格率直接決定工程的進度，工程質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】鈦管焊接缺陷質(zhì)量控制

1鈦管焊縫缺陷及產(chǎn)生機理

當(dāng)達到250℃則開始吸氧、達到600℃則持續(xù)性吸氧、達到700℃則強烈吸氧，而空氣中則含有大量的氮和氧。在進行鈦管焊接時，因氬弧焊槍形成的氬氣氣體保護層只能保護好焊接熔池不受空氣的有害作用，而對已凝固而處于高溫狀態(tài)附近的焊縫及其附近區(qū)域則無保護作用，而處于這種狀態(tài)的鈦管焊縫及其附近的區(qū)域仍有很強的吸收空氣中的氮及氧的能力。隨氧化程度逐步加重，鈦管焊縫顏色發(fā)生變化及焊縫塑性下降的規(guī)律。銀白色（無氧化），金黃色（TiO，輕微氧化），藍色（Ti2O3，氧化稍為嚴重），灰色（TiO2，氧化嚴重）。焊接中極易發(fā)生裂紋、氣孔等缺陷。

在鈦材中，含有相對較少的雜質(zhì)，因此發(fā)生熱裂紋的可能性較低；但是如果焊絲的質(zhì)量不合格，尤其是存在夾層、裂紋等問題，就可能存在大量的雜質(zhì)，易產(chǎn)生焊接的熱裂紋。如果沒有采取良好的焊接保護措施，就可能引發(fā)熱應(yīng)力裂紋或冷裂紋問題；在焊接過程中，低溫區(qū)及熔池母材中的氫會擴散到熱影響區(qū)，同時形成Tic，當(dāng)處于不利的應(yīng)力條件下，就會形成裂紋。

在焊接鈦材時，氣孔缺陷較為常見，主要為焊縫中部氣孔及熔合線氣孔兩種類型；當(dāng)焊接能量較大的氣孔時，大多接近熔合線。在焊接區(qū)較易形成焊接氣孔，也可能由于對接端面受到水污染、油脂污染而引發(fā)氣孔缺陷。

（6）整個焊接作業(yè)的過程應(yīng)該處于氬氣保護作用下，利用焊炬噴嘴對熔池起到保護作用；焊炬拖罩保護熱態(tài)焊縫及近縫區(qū)的外表面，管內(nèi)充氬保護焊縫及近縫區(qū)的內(nèi)表面，具體措施分析如下：

①在焊接直徑相對較大的管子時，可采用操作人員進入管道內(nèi)部利用保護罩保護焊接熔池的背面并根據(jù)焊把的移動而移動達到保護焊縫根部；

②在焊接直徑相對較小的管子或者固定口時，需要在管子內(nèi)部距離坡口約150-300mm的位置，可采用可溶紙等辦法進行密封，將氬氣充入其中以排凈內(nèi)部空氣。

③在實施焊接之前，應(yīng)該預(yù)充氬氣，焊接之后即可延時充氬，確保充分冷卻高溫區(qū)，避免表面氧化問題。

（7）氬弧焊接時其它應(yīng)注意

焊接熔池及焊接接頭的內(nèi)外表面焊接區(qū)域，應(yīng)采取下列保護措施：

①利用焊炬噴嘴對熔池起到保護作用，選擇直徑為12-20mm的焊炬噴嘴，將氬氣保持在較為穩(wěn)定的層流狀態(tài)。

②利用焊炬拖罩，對熱態(tài)焊縫起到保護作用。結(jié)合焊件的形狀、尺寸等確定焊炬拖罩的形式即可

③利用管內(nèi)充氬氣的方法，可以保護焊縫或者近縫區(qū)的內(nèi)表面，在管內(nèi)提前充滿氬氣、排凈空氣，同時保持較為微弱的正壓，保持流動狀態(tài)。

在焊接過程中，應(yīng)該以高頻引弧方式為主。確保焊炬提前送氣，在進行熄弧時，發(fā)揮電流衰減裝置及氣體延時保護裝置的作用，確?；】犹顫M，以避免發(fā)生氧化問題。在焊接過程中，需要在氬氣的保護下完成填充焊絲工作，如果焊絲發(fā)生污染或者氧化變色等問題，應(yīng)該及時清除污染部分。另外，焊接時還應(yīng)注意電弧的穩(wěn)定性，防范由于鎢極和焊絲、焊件接觸而發(fā)生夾鎢；一旦發(fā)生夾鎢，則利用磨光機進行清除，需要重新打磨鎢級端部，確保符合焊接作業(yè)要求。

由上可見，只有全面、客觀地掌握鈦材料