鋁合金不銹鋼及碳鋼管道焊接工法

鋁合金管道、不銹鋼管道及碳鋼管道焊接工法鋁合金管道焊接1.1焊絲選擇選用焊絲時(shí)，應(yīng)綜合考慮母材的化學(xué)成份，力學(xué)性能及使用條件等因素，并應(yīng)符合現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)《鋁及鋁合金焊絲》（GB10858）的規(guī)定。焊前準(zhǔn)備及要求鋁材可采用機(jī)械或等離子弧等方法切割下料。坡口加工宜采用機(jī)械方法，加工后的坡口表面應(yīng)平整，且無毛刺和飛邊。焊前應(yīng)將焊絲、焊件坡口及其附近表面的油污和氧化膜清除。首先用丙酮或四氯化碳等有機(jī)溶劑除去表面油污，然后用化學(xué)法除去焊絲表面的氧化膜，用化學(xué)法或機(jī)械法除去焊件坡口處的氧化膜?；瘜W(xué)法：用約70°C5%-10%的NaOH溶液浸泡30-60S后，再用約15%的HNO3（常溫）浸泡2min左右后，用溫水洗凈，再使其完全干燥，以達(dá)到清除氧化膜的作用。機(jī)械法：坡口及其附近表面可用銼削、刮削、銑削或用直徑為0.2mm左右的不銹鋼絲刷清除至露出金屬光澤，兩側(cè)的清除范圍距坡口邊緣應(yīng)不小于30mm，使用的鋼絲刷應(yīng)定期進(jìn)行脫脂處理。清理好的焊件和焊絲，在焊前，應(yīng)不被沾污，若無有效的防護(hù)措施，應(yīng)在8h內(nèi)施焊，否則應(yīng)重新進(jìn)行清理。管道焊件組對(duì)時(shí)，應(yīng)做到內(nèi)壁平齊，其錯(cuò)邊量b應(yīng)符合下列規(guī)定：當(dāng)壁厚sW5mm時(shí)，bW0.5mm,當(dāng)壁厚s5mm時(shí)，bWO.ls，但最大為2mm。管道焊接鋁合金管道焊接宜采用加襯墊焊。其特點(diǎn)是加襯墊后，在焊口背面，管內(nèi)壁與襯墊間形成一窄隙，焊接時(shí)，氬氣可進(jìn)入窄隙，將窄隙里的空氣排出，能使焊口背面得到氬氣保護(hù),消除焊縫背面熔合不良、內(nèi)凹等現(xiàn)象，同時(shí)襯墊還可以防止管內(nèi)出現(xiàn)焊瘤。坡口形式對(duì)于管徑小于?89mm的管子，開60°“V”型坡口，不留鈍邊，對(duì)接時(shí)留有與焊絲直徑相等的間隙；管徑大于?100mm的管子，如果壁厚在4-7mm，其坡口與?89mm以下的管子的坡口相同，如果壁厚8-10mm，則開60°“V”型坡口，留鈍邊，對(duì)接時(shí)留間隙，坡口加工采用磨光機(jī)或手銼。襯墊形式襯墊是由不銹鋼帶自制而成，厚度一般為1.5mm。對(duì)于?89mm以下的管子,應(yīng)將襯環(huán)插入管道的端頭，使襯環(huán)上鉆孔中心和焊縫中心相重合，在管道的水平軸上，襯環(huán)上的鉆孔可放在焊接位置的10點(diǎn)或14點(diǎn)時(shí)針方位內(nèi)，利用襯環(huán)上的孔來控制住襯環(huán)。對(duì)于管徑大于?100mm的管子，襯墊必須塞入管道的出流一端，點(diǎn)焊6-12處，每處長20mm,焊縫喉部高度等于或大于襯墊厚度的70%。焊接工藝要求管道的焊接應(yīng)由有經(jīng)驗(yàn)且取得該項(xiàng)管道焊接合格證的焊工擔(dān)任，并按要求進(jìn)行焊接工藝評(píng)定。正式焊接前，可在試板上進(jìn)行堆焊試驗(yàn)，調(diào)整好各工藝參數(shù)并確認(rèn)無氣孔后，再進(jìn)行正式焊接。在保證焊縫熔合良好的條件下，應(yīng)在焊接工藝規(guī)程允許范圍內(nèi)盡量采用大電流，快焊速施焊。無特殊要求時(shí)焊件焊前不進(jìn)行預(yù)熱，多層焊時(shí)，層間溫度盡可能低，宜不高于100°C。鎢極氬弧焊時(shí)，焊接過程中焊絲端不應(yīng)離開氬氣保護(hù)區(qū)，焊絲送進(jìn)時(shí)與焊縫表面的夾角宜在15°左右，焊槍與焊縫表面的夾角宜保持在80°-90°之間。焊接過程中，焊層間的氧化膜，過高焊肉及其它焊接缺陷必須清除。鋁焊接時(shí)的注意事項(xiàng)如下:焊接工作應(yīng)在+5C以上的環(huán)境溫度以及無風(fēng)、無光、無塵、無雨漏的條件下進(jìn)行,否則應(yīng)采取防風(fēng)、塵、雨的有效措施。地線不許隨意搭在工件上,應(yīng)墊以銅或鋁板,并用夾頭夾緊在工件上。焊接電流一般采用交流電,焊接在深冷條件下工作的管道時(shí),在焊透的原則下,電流強(qiáng)度宜取下限值。鎢極端部宜磨成半圓球形,鎢極直徑視焊接電流大小來選擇;使用中,若鎢極端頭呈光亮的白色則表明直徑過小,若端頭出現(xiàn)麻點(diǎn)且凸凹不平或偏吹表明直徑過大,凡出現(xiàn)這種情況均需調(diào)換合適的鎢極。e.鋁及鋁合金手工鎢極氬弧焊薦用工藝參數(shù)如下表:板厚mm焊絲直徑mm鎢極直徑mm噴嘴直徑mm氬氣流量l/min預(yù)熱溫度C焊接電流A焊接層數(shù)（正仮）坡口型式1.5?22?32?38?104?650?70/33310?128?1080?100/443?410?128?12100?140/54412?1410?12140?170/64?54?512?1410?12180?200/或1/1V型坡口85512?1412?14220?2502/1V型坡口106612?1412?14100?120260?3002/1V型坡口126612?1412?14120?150260?3002/2V型坡口146614?1614?16?150280?32023/2V型坡口166616?1816?18?150280?36023/2V型坡口186616?1816?18?150280?36034/2V型坡口206618?2016?18?150320?38034/2V型坡口f.深冷狀態(tài)下工作的管道,如在同一管段上有兩道以上焊口時(shí)應(yīng)按裝配點(diǎn)焊焊接,正式施焊的順序是依次焊接各道焊口,不能等全部焊口點(diǎn)焊后再施焊,以免產(chǎn)生焊接應(yīng)力。g.一道焊縫原則上由一名焊工完成,較長焊縫應(yīng)按實(shí)際情況由數(shù)名焊工分段同時(shí)焊接,以減少應(yīng)力和變形。h.管道(容器)裝配后先點(diǎn)焊,點(diǎn)焊的焊肉要求薄,且要穿透好,點(diǎn)焊長度及間距如下表:管(板)厚(mm)3?45?1012?20>20點(diǎn)固長度(mm)20?3025?4040?5050?60點(diǎn)固間距(mm)100?150100?150120?200150?250焊接過程中若出現(xiàn)點(diǎn)焊開裂和錯(cuò)口現(xiàn)象時(shí),應(yīng)立即停止施工,待糾正后,再繼續(xù)施焊。j. 管道的預(yù)熱方法采用氧-乙炔焰,要在焊口兩側(cè)全長范圍內(nèi)均勻加熱,在潮濕的環(huán)境下焊接時(shí)，焊前應(yīng)在坡口處烘烤至50°C左右，以保持干燥狀態(tài)。k. 引弧應(yīng)在引弧板上進(jìn)行,待鎢極達(dá)到熾熱狀態(tài)時(shí),再往焊縫上正式引弧,但引弧的位置一定要準(zhǔn)確。運(yùn)弧過程中應(yīng)隨時(shí)注意熔池情況，如發(fā)現(xiàn)打鎢極，焊縫夾鎢及氧化膜等不正?，F(xiàn)象時(shí)，必須停止施焊，進(jìn)行處理。m. 焊接過程中，要盡量避免?；?，如不得已中間發(fā)生?；?，應(yīng)防止熄弧時(shí)間過長，以免造成氧化，?；∈箿囟冉档停瑧?yīng)將焊弧預(yù)熱到足夠溫度后再進(jìn)行施焊。n. 多層焊縫的第一層焊縫要保證焊透，如發(fā)現(xiàn)未焊透、裂縫等缺陷時(shí)，應(yīng)及時(shí)鏟除，清除干凈后再進(jìn)行施焊,每層焊肉接頭要錯(cuò)開20?25mm以上。o. 焊接收弧時(shí)，直焊縫應(yīng)設(shè)收弧板，環(huán)狀焊縫宜采用加速收弧辦法，且焊槍不應(yīng)立即移開，氬氣延時(shí)供給，以防止氧化、弧坑和裂紋。操作方法焊前焊口先點(diǎn)固，為保證正確的間隙，可根據(jù)管徑的大小點(diǎn)焊3-7點(diǎn)，點(diǎn)固焊縫長20mm，在定位點(diǎn)焊及焊接過程中，必須在坡口處引弧，對(duì)于管壁厚度大于3mm的橫口固定焊，要分兩次或多層次焊接形成。在必須對(duì)焊縫返修時(shí)，應(yīng)徹底清除焊縫上所有金屬磨屑，因?yàn)槟バ嫉拇嬖趯?dǎo)致第一遍返修焊縫產(chǎn)生大量氣孔。焊接質(zhì)量檢驗(yàn)管道聯(lián)接的焊縫質(zhì)量,除進(jìn)行外觀檢查外,焊縫按圖紙或規(guī)范要求進(jìn)行無損探傷檢測(cè)。焊縫返修焊縫返修應(yīng)在壓力試驗(yàn)之前進(jìn)行,返修前,應(yīng)了解缺陷種類,分析缺陷產(chǎn)生原因。焊縫返修應(yīng)由合格焊工進(jìn)行,返修工藝措施應(yīng)經(jīng)焊接技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn);同一部位的返修次數(shù)不應(yīng)超過兩次;對(duì)經(jīng)過兩次返修仍不合格的焊縫,如再進(jìn)行返修,應(yīng)經(jīng)施工單位技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)。補(bǔ)焊的工藝條件要求比第一次焊接時(shí)更嚴(yán)格,一般補(bǔ)焊區(qū)要嚴(yán)格清理,預(yù)熱溫度較高,氬氣瓶壓應(yīng)在40?90Kg/cm2，焊接電流取下限值。鋁合金焊縫的焊接次數(shù)不得大于兩次。不銹鋼管道及碳鋼管道焊接材料的堆放不銹鋼管、管件、緊固件及管道材料應(yīng)與碳素鋼制品分開堆放。如果不銹鋼及管材、管道附件有兩種或兩種以上，也應(yīng)分開堆放，并作明顯標(biāo)記，不得相互混淆。運(yùn)輸不銹鋼管材或預(yù)制管件在運(yùn)輸和安裝過程中，應(yīng)在它們與黑色金屬運(yùn)輸機(jī)具或吊索具之間墊上木板，橡膠板或麻袋片，并防止碰撞。焊接方法碳鋼及不銹鋼管道的焊接宜采用:直徑小于60mm的采用氬弧焊焊接；直徑大于60mm的采用氬弧焊打底，電焊蓋面的方法焊接。焊接村料的選擇在一般情況下應(yīng)選用與母材化學(xué)成份相近，且能保證焊縫性能不低于母材的焊接材料。管材的切割公稱直徑小于DN25mm的可用鋼鋸切割；公稱直徑大于DN25mm的應(yīng)采用等離子切割機(jī)切割。采用鋼鋸切割時(shí)，宜用較慢的切割速度，并不斷用冷卻液冷卻鋸條和切口；采用砂輪機(jī)切割時(shí)，其砂輪片必須是專用的不得用來切割其它材質(zhì)的管子。2.6坡口加工公稱直徑DNv50mm者，可用手工銼加工；公稱直徑DN±50mm者，應(yīng)采用坡口機(jī)加工；公稱直徑DN300mm者，可采用等離子切割機(jī)加工，但事后必須打磨掉割口表面的熱影響區(qū)。2.7支架安裝不銹鋼管與支架之間應(yīng)墊入不銹鋼墊片，或不含氯離子的塑料，橡膠墊片，防止不銹鋼與碳素鋼直接接觸。2.8安裝一般要求不銹鋼管道的安裝應(yīng)盡量采取地面預(yù)制。在整個(gè)過程中，不得用鐵器敲擊不銹鋼管及管件，需要敲擊時(shí)，應(yīng)使用不銹鋼或銅榔頭，并盡量減少敲擊次數(shù)。焊接工藝管道的焊接應(yīng)由有經(jīng)驗(yàn)且取得該項(xiàng)管道焊接合格證的焊工擔(dān)任,并按要求進(jìn)行焊接工藝評(píng)定。焊接前，先將其坡口上的毛刺等用銼刀、砂紙清除掉，再在施焊前兩小時(shí)內(nèi)用鋼絲刷等（不銹鋼管用不銹鋼絲刷及丙酮）將管端、坡口面及內(nèi)外壁30mm以內(nèi)的臟物、油清除干凈，還應(yīng)在距焊口4-5mm以外，兩側(cè)管的40-50mm長度區(qū)間內(nèi)，用板遮擋住，或涂白圭粉，以防止焊接中的飛濺物落在上面。然后進(jìn)行焊接，在焊接過程中，不銹鋼管內(nèi)宜進(jìn)行充氬保護(hù)，防止形成氧化模。酸洗和鈍化處理不銹鋼管焊接后，應(yīng)除去熔渣和兩側(cè)的飛濺物，并按設(shè)計(jì)規(guī)定進(jìn)行酸洗，鈍化處理。酸洗是為了去除氧化膜，鈍化是為了使表面生成一層無色致密的氧化薄膜起耐腐蝕作用。酸洗常用的兩種方法是：酸液酸洗和酸膏酸洗酸液酸洗又有浸洗和刷洗，浸洗法是將焊好的不銹鋼管浸在酸洗液（密度1.42的硝酸20％，氬氟酸5％，其余為水）里，浸泡25-45分鐘，取出用清水洗凈。刷洗是用刷子或破毛絨做的拖把蘸取酸洗液（50％鹽酸和50％水）刷洗，對(duì)焊縫區(qū)要反復(fù)刷洗幾次，到呈白亮色為止，用清水沖凈。酸膏酸洗將制好的酸膏（密度1.19的鹽酸20m1，水100m1，密度1.42的硝酸30ml，膨潤土150g）涂于焊口上，停留幾分鐘，再用清水沖凈。鈍化是在酸洗后進(jìn)行，用鈍化液（密度1.42的硝酸5％，重鉻酸鉀2％，其余為水）在管道焊縫表面揩一遍，然后用水沖，再用破布仔細(xì)擦洗，最后用水沖洗干凈，并使其干燥。經(jīng)鈍化后的焊口應(yīng)呈銀白色，具有較好的耐腐蝕性。2.11焊接檢驗(yàn)碳鋼及