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，應綜合考慮母材的化學成份，力學性能及使用條件等因素，并應符合現(xiàn)行的國家標準《鋁及鋁合金焊絲》（GB10858）的規(guī)定。焊前準備及要求鋁材可采用機械或等離子弧等方法切割下料。坡口加工宜采用機械方法，加工后的坡口表面應平整，且無毛刺和飛邊。焊前應將焊絲、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溶劑除去表面油污，然后用化學法除去焊絲表面的氧化膜，用化學法或機械法除去焊件坡口處的氧化膜。化學法：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，以達到清除氧化膜的作用。機械法：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，兩側的清除范圍距坡口邊緣應不小于30mm，使用的鋼絲刷應定期進行脫脂處理。清理好的焊件和焊絲，在焊前，應不被沾污，若無有效的防護措施，應在8h內施焊，否則應重新進行清理。管道焊件組對時，應做到內壁平齊，其錯邊量b應符合下列規(guī)定：當壁厚sW5mm時，bW0.5mm,當壁厚s5mm時，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。其特點是加襯墊后，在焊口背面，管內壁與襯墊間形成一窄隙，焊接時，氬氣可進入窄隙，將窄隙里的空氣排出，能使焊口背面得到氬氣保護,消除焊縫背面熔合不良、內凹等現(xiàn)象，同時襯墊還可以防止管內出現(xiàn)焊瘤。坡口形式對于管徑小于?89mm的管子，開60°“V”型坡口，不留鈍邊，對接時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，對接時留間隙，坡口加工采用磨光機或手銼。襯墊形式襯墊是由不銹鋼帶自制而成，厚度一般為1.5mm。對于?89mm以下的管子,應將襯環(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點或14點時針方位內，利用襯環(huán)上的孔來控制住襯環(huán)。對于管徑大于?100mm的管子，襯墊必須塞入管道的出流一端，點焊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由有經驗且取得該項管道焊接合格證的焊工擔任，并按要求進行焊接工藝評定。正式焊接前，可在試板上進行堆焊試驗，調整好各工藝參數(shù)并確認無氣孔后，再進行正式焊接。在保證焊縫熔合良好的條件下，應在焊接工藝規(guī)程允許范圍內盡量采用大電流，快焊速施焊。無特殊要求時焊件焊前不進行預熱，多層焊時，層間溫度盡可能低，宜不高于100°C。鎢極氬弧焊時，焊接過程中焊絲端不應離開氬氣保護區(qū)，焊絲送進時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。鋁焊接時的注意事項如下:焊接工作應在+5C以上的環(huán)境溫度以及無風、無光、無塵、無雨漏的條件下進行,否則應采取防風、塵、雨的有效措施。地線不許隨意搭在工件上,應墊以銅或鋁板,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,在焊透的原則下,電流強度宜取下限值。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應按裝配點焊焊接,正式施焊的順序是依次焊接各道焊口,不能等全部焊口點焊后再施焊,以免產生焊接應力。g.一道焊縫原則上由一名焊工完成,較長焊縫應按實際情況由數(shù)名焊工分段同時焊接,以減少應力和變形。h.管道(容器)裝配后先點焊,點焊的焊肉要求薄,且要穿透好,點焊長度及間距如下表:管(板)厚(mm)3?45?1012?20>20點固長度(mm)20?3025?4040?5050?60點固間距(mm)100?150100?150120?200150?250焊接過程中若出現(xiàn)點焊開裂和錯口現(xiàn)象時,應立即停止施工,待糾正后,再繼續(xù)施焊。j. 管道的預熱方法采用氧-乙炔焰,要在焊口兩側全長范圍內均勻加熱,在潮濕的環(huán)境下焊接時，焊前應在坡口處烘烤至50°C左右，以保持干燥狀態(tài)。k. 引弧應在引弧板上進行,待鎢極達到熾熱狀態(tài)時,再往焊縫上正式引弧,但引弧的位置一定要準確。運弧過程中應隨時注意熔池情況，如發(fā)現(xiàn)打鎢極，焊縫夾鎢及氧化膜等不正?，F(xiàn)象時，必須停止施焊，進行處理。m. 焊接過程中，要盡量避免?；。绮坏靡阎虚g發(fā)生?；?，應防止熄弧時間過長，以免造成氧化，停弧使溫度降低，應將焊弧預熱到足夠溫度后再進行施焊。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，應及時鏟除，清除干凈后再進行施焊,每層焊肉接頭要錯開20?25mm以上。o. 焊接收弧時，直焊縫應設收弧板，環(huán)狀焊縫宜采用加速收弧辦法，且焊槍不應立即移開，氬氣延時供給，以防止氧化、弧坑和裂紋。操作方法焊前焊口先點固，為保證正確的間隙，可根據(jù)管徑的大小點焊3-7點，點固焊縫長20mm，在定位點焊及焊接過程中，必須在坡口處引弧，對于管壁厚度大于3mm的橫口固定焊，要分兩次或多層次焊接形成。在必須對焊縫返修時，應徹底清除焊縫上所有金屬磨屑，因為磨屑的存在將導致第一遍返修焊縫產生大量氣孔。焊接質量檢驗管道聯(lián)接的焊縫質量,除進行外觀檢查外,焊縫按圖紙或規(guī)范要求進行無損探傷檢測。焊縫返修焊縫返修應在壓力試驗之前進行,返修前,應了解缺陷種類,分析缺陷產生原因。焊縫返修應由合格焊工進行,返修工藝措施應經焊接技術負責人批準;同一部位的返修次數(shù)不應超過兩次;對經過兩次返修仍不合格的焊縫,如再進行返修,應經施工單位技術負責人批準。補焊的工藝條件要求比第一次焊接時更嚴格,一般補焊區(qū)要嚴格清理,預熱溫度較高,氬氣瓶壓應在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，也應分開堆放，并作明顯標記，不得相互混淆。運輸不銹鋼管材或預制管件在運輸和安裝過程中，應在它們與黑色金屬運輸機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選用與母材化學成份相近，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的應采用等離子切割機切割。采用鋼鋸切割時，宜用較慢的切割速度，并不斷用冷卻液冷卻鋸條和切口；采用砂輪機切割時，其砂輪片必須是專用的不得用來切割其它材質的管子。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，應采用坡口機加工；公稱直徑DN300mm者，可采用等離子切割機加工，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盡量采取地面預制。在整個過程中，不得用鐵器敲擊不銹鋼管及管件，需要敲擊時，應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由有經驗且取得該項管道焊接合格證的焊工擔任,并按要求進行焊接工藝評定。焊接前，先將其坡口上的毛刺等用銼刀、砂紙清除掉，再在施焊前兩小時內用鋼絲刷等（不銹鋼管用不銹鋼絲刷及丙酮）將管端、坡口面及內外壁30mm以內的臟物、油清除干凈，還應在距焊口4-5mm以外，兩側管的40-50mm長度區(qū)間內，用板遮擋住，或涂白圭粉，以防止焊接中的飛濺物落在上面。然后進行焊接，在焊接過程中，不銹鋼管內宜進行充氬保護，防止形成氧化模。酸洗和鈍化處理不銹鋼管焊接后，應除去熔渣和兩側的飛濺物，并按設計規(guī)定進行酸洗，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，對焊縫區(qū)要反復刷洗幾次，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，再用破布仔細擦洗，最后用水沖洗干凈，并使其干燥。經鈍化后的焊口應呈銀白色，具有較好的耐腐蝕性。2.11焊接檢驗碳鋼及