316L不銹鋼焊接工藝

1、僅供個人參考以后有 316L 的焊接件一定要按此工藝執(zhí)行。焊工資質(zhì)需由奧氏體不銹鋼合格證。316L 不銹鋼管道焊接工藝1.焊接準(zhǔn)備1.1 焊接方法 :根據(jù)不銹鋼的焊接特點，應(yīng)盡可能減小熱輸入量，一般采用手工電弧焊、鎢極氬弧焊兩種方法， 100 mm 的采用氬弧焊打底加電弧焊填充蓋面。100 mm 且壁厚小于 5mm的管道采用全用氬弧焊，壁厚大于等于5mm 的管道采用氬弧打底，電弧焊填充蓋面。1.2 電焊機(jī) :由于不銹鋼焊接易產(chǎn)生引弧夾鎢和收縮氣孔需要配備高頻引弧和電流衰減特性的專用氬弧焊機(jī)。1.3 焊材 :焊絲采用 2.5/PP-TIG316L，焊條采用 :2.5-3.2/A022，使用前焊絲

2、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 烘干 1h，存放保溫筒內(nèi)隨取隨用。1.4 焊接電流 :不銹鋼導(dǎo)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 時焊機(jī)采用 直流反接，氬弧焊 時采用直流正接 。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程中焊芯發(fā)紅，藥皮中氣體保護(hù)成分過熱揮發(fā)， 造成焊條熔渣保護(hù)效果下降。 組對間隙較大的焊縫采用單側(cè)連續(xù)送絲焊槍連續(xù)擺動，靠液態(tài)金屬的流動性與另一側(cè)母材熔

3、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 焊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管對接一層氬弧焊TIG316L2.575-8010-116-8二層氬弧焊TIG316L2.575-8010-116-82.5 80-8525-269-12手工電弧焊 0223.290-10525-2610-151.5 氬氣：氬氣瓶上應(yīng)貼有出廠合格標(biāo)簽，使用純氬99.99%或高純氬 99.999%，氬弧焊焊接不銹鋼時，背面必須充氬氣保護(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。 氣瓶中的氬氣不能用盡，瓶內(nèi)余壓不得低于 0.5MPa。 大管道采

4、用在管道內(nèi) 局部充氬 的方法，跟隨焊接進(jìn)度保護(hù)，流量為 5-14L/min，正面氬氣流量為 12-13L/min。氬氣保護(hù)不銹鋼內(nèi)壁熔化金屬與空氣隔離，防止不銹鋼在高溫情況下發(fā)生焊縫根部氧化。 小徑管氬弧焊時應(yīng)做焊接管段可溶紙封堵，焊縫背面應(yīng)提前送氣， 流量適當(dāng)加大空氣排出后， 流量逐漸減小， 焊接過程中應(yīng)不間斷地向管內(nèi)充氬， 停焊時滯后停氣， 使焊縫得到充分的保護(hù)， 另外應(yīng)特別注意的是， 空氣排凈后才能進(jìn)行焊接，否則影響充氬的保護(hù)效果。 氬氣流量應(yīng)適當(dāng)，流量過小保護(hù)不好， 焊縫背面容易氧化；不得用于商業(yè)用途僅供個人參考流量過大，焊接時產(chǎn)生渦流帶入空氣， 保護(hù)效果也會變壞， 同時會引起焊縫根部

5、內(nèi)凹等缺陷， 影響焊接質(zhì)量。 充氬口 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，因為氬氣比空氣重， 從較低位置充人氬氣容易保證獲得更高的濃度， 充氬保護(hù)效果也就更好。 為了減少管內(nèi)氬氣從對口間隙處流失， 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)焊接的長度，邊焊邊揭去膠帶。右圖為自制管線充氬裝置供參考1.6 焊接參數(shù)： 因不銹鋼熱膨脹系數(shù)較大，焊接時產(chǎn)生較大的焊接應(yīng)力，要求采用嚴(yán)格的定位焊。對于大管道應(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稱分段花焊的焊接方法。焊接不銹鋼不易擺動，應(yīng)采取小電流快速焊。對于d 89 mm 的管采用兩

6、點定位，d= 89- 219 mm采用三點定位， d 219 mm的采用四點定位；定位焊縫長度6-8 mm。1.7 坡口及焊道布置：相對于碳鋼，不銹鋼在熔化后粘度大，流動性差，易形成層間未熔合等缺陷， 坡口形式常采用V 形坡口，采用較小的焊接電流，因不銹鋼焊接熔深小，因此坡口的鈍邊比碳鋼小，約為0-0.5mm，坡口角度比碳鋼大，約為 65-70 ,因不銹鋼比碳鋼穿透力小，對口間隙應(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 50mm范圍的內(nèi)、外表面用丙酮或酒精清洗干凈不得沾污。不銹鋼焊接時應(yīng)采取防飛濺措施（如刷

7、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鉻， 他們是致密的氧化層， 對氧化劑有較強(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) （再鈍化）處于動平衡狀態(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（常見的如氯離子）時，平衡便受到破壞，溶解占優(yōu)勢。海水中的氯離子（

8、 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、割渣等對于不銹鋼鈍化層是一種破壞，必須加以杜絕和克服。1.8 層間溫度 ：奧氏體不銹鋼的導(dǎo)熱性差，線膨脹系數(shù)大的特點對過熱敏感性強(qiáng)，不得用于商業(yè)用途僅供個人參考多層焊時要嚴(yán)格控制層間溫度小于60 。對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，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

9、-850 攝氏度內(nèi)鉻的敏化，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)力薄弱區(qū)，水冷可以避免此現(xiàn)象。3.水冷可以促進(jìn)過冷度，增強(qiáng)奧氏體組織的形核，并避免長大成粗晶。水冷的缺點 ：焊縫區(qū)應(yīng)力來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。奧氏體焊接溫度過高，鋼中的碳會向奧氏體晶界擴(kuò)散，并在晶界處與鉻化合析出 C

10、r23C6，晶界處出現(xiàn)貧鉻區(qū)，貧鉻區(qū)無法抵御氯離子的化學(xué)置換產(chǎn)生晶間腐蝕或點腐蝕， 出現(xiàn)腐蝕裂紋，泄露。2. 焊接質(zhì)量控制2.1 焊接 316L 海水管道應(yīng)由持有Fe焊接項目資質(zhì)， 經(jīng)相應(yīng)試件考試合格后， 方可上崗位焊接。2.2 嚴(yán)禁在被焊件表面隨意引燃電弧、試驗電流或焊接臨時支撐物等。2.3 焊工所用的氬弧焊把、氬氣減壓流量計，應(yīng)經(jīng)常檢查無泄漏計量準(zhǔn)確，確保在氬弧焊焊接質(zhì)量。2.4 接口間隙要勻直，禁止強(qiáng)力對口，錯口值應(yīng)小于壁厚的10%，且不大于1mm 接口局部間隙過大時，應(yīng)進(jìn)行修整，嚴(yán)禁在間隙內(nèi)添加塞物。2.5 焊接區(qū)應(yīng)注意防風(fēng)，以防吹散氬氣，影響氬氣保護(hù)效果和焊接質(zhì)量。打底完成后，應(yīng)認(rèn)真

11、檢查打底焊縫質(zhì)量，確認(rèn)合格后再進(jìn)行氬弧焊蓋面焊接。2.6 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。2.7 焊接過程中發(fā)現(xiàn)缺陷應(yīng)立即處理，分析原因磨除，多層多道焊接，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。2.8 應(yīng)注意接頭和收弧質(zhì)量，注意接頭熔合應(yīng)良好，收弧時填滿熔池。2.9 蓋面完畢應(yīng)及時清理焊縫表面熔渣、飛濺。3.不銹鋼外觀質(zhì)量3.1 對接接頭余高控制：焊縫寬度等于10mm 余高 2mm，焊縫寬度等于20mm，余高 3mm，焊縫與母材不能有尖銳夾角。3.2 焊縫寬度：不大于坡口寬度加5mm。在任意 50mm 內(nèi)最大寬度與最小寬度差

12、值2，整條焊縫 3 要求接頭無痕過渡。3.3 在任意 300mm 連續(xù)焊縫長度內(nèi)，焊縫的直線度小于2mm。不得用于商業(yè)用途僅供個人參考3.4 在焊縫任意 25mm 長度范圍內(nèi)，焊縫高低度小于1.5mm。3.5 整條焊縫不允許出現(xiàn)：裂紋、燒穿、條狀夾渣、咬邊、氣孔、未熔合、未焊透、未焊滿、內(nèi)凹、焊瘤、電弧擦傷。3.6 不銹鋼焊縫表面的顏色能說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)和黑色說明焊縫表面過氧化，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

13、專用鈍化膏涂抹處理，個別情況還可化學(xué)酸洗處理。3.7 奧氏體不銹鋼316L 的焊接性能較好，溫度10以上一般免預(yù)熱，焊接控制好層間溫度，色澤銀亮奧氏體焊縫一般免做熱處理。4.焊后檢測4.1 焊后可使用 5 倍放大鏡檢驗，標(biāo)明的缺陷必須返工，缺陷返工后應(yīng)重新對缺陷位置進(jìn)行檢驗。4.2 對于承壓部件焊縫自檢合格后一般應(yīng)進(jìn)行射線探傷，一般性耐腐蝕管道一般進(jìn)行著色探傷檢驗。不銹鋼屬于裂紋敏感性材料，探傷應(yīng)著重以查找裂紋及表面缺陷為為主。不得用于商業(yè)用途僅供個人參考僅供個人用于學(xué)習(xí)、研究；不得用于商業(yè)用途。For personal use only in study and research; not for commer