不锈钢焊接工艺技术要点及焊接工艺规程 - 图文 下载本文

选择确认,会有多个牌号的焊条能够满足焊接要求。这时可根据焊条的性价比择优选用。

焊缝坡口形式的选择设计单位通常根据焊缝的受力情况。在施工图中注明坡口形式采用相应的规范或标准。而常用的规范或标准中没有根据母材和焊材的不同对坡口尺寸进行细分。只是依据母材厚度和焊接方法来确定的。但实际上不同的母材和焊材在焊接时对坡口尺寸的要求是不同的。这是因为,材质的化学成分和物理特性不同,其施焊时的穿透力(熔深)也不尽相同。所以在施工时一定要根据具体的材质,调整坡口的对口间隙、钝边、坡口角度。如果坡口尺寸过大,不仅会提高施工成本,还会使焊缝应力过大,易变形和产生裂纹;而坡口尺寸过小,则容易出现未焊透、夹渣等质量缺陷。在采用手工电弧焊进行作业时,因不锈钢比碳钢焊条的穿透力小。所以坡口角度及对口间隙应适当增大。可按规范给定的正偏差值进行控制,或通过试焊来确定。

焊接电流的选择奥氏体不锈钢的比电阻比碳钢的大了近5倍。因此焊条在施焊时很容易过热、烧红。而使用大电流将引起焊条过热和药皮中有效成分的烧损,使焊缝保护不良容易引发缺陷,同时也得不到预期的焊缝金属成分,所以焊接电流不宜过大。一般选用较小的焊接电流为宜。 2 要充分做好焊前准备

焊接作业前。要进行有针对性的准备。这种准备是保证焊接质量的重要组成部分。其内容主要从以下三方面考虑:

焊接操作者技能的确认从事焊接作业的焊工必须持证上岗,并要严格按操作证上注明的允许施焊项目进行作业。焊工最好有二年以上的不锈钢或铬钼钢的焊接经验。焊接材料的管理焊条在使用前,要按使用说明书规定进行烘焙(如无规定,则一般按烘干温度150~200℃,烘干时间1h进行处理)。烘焙必须使用可控温的专用烘干箱。用多少烘多少,随用随取。烘干后的焊条应放在保温筒内使用。外露超过2h应重新烘焙。重复不宜超过3次。不锈钢管坡口可采用机械加工或等离子切割在施焊前。应先清除坡口处的氧化层及毛刺等。为了便于清除焊后飞溅,可先在焊缝两侧50mm范围内,涂刷白垩粉浆,焊后再将其清除。由于不锈钢与碳钢接触会产生“渗碳”现象,所在焊道及飞溅清理时,必须使用专用砂轮和不锈钢刷子。 3 预防变形和裂纹的产生

预防变形由于奥氏体不锈钢有大的膨胀系数和小的导热率,致使不锈钢在焊接时,容易出现较大的焊接变形。所以在组对时,要根据不同位置的焊缝,使用不同类型的防变形卡具,定位焊和固定焊的位置应比一般碳钢间距小。焊接人时,应合理确定焊接顺序。如大管径可二人同时按同一方向对称施焊等。母材大于8mm厚时。焊道应多层施焊,并以小线能量施焊。焊接采用焊件接负极的“反接”法,以降低焊件温度。

防止裂纹。焊条烘焙后。要使用保温筒盛装。施焊环境温度宜在0℃以上,且不宜在施焊过程中发生幅度较大的波动。当温度低于O℃时.焊接应进行预热处理,预热温度为80~100℃。引弧采用后退法在坡13内引弧,切不可在母材上引弧。运条采用向前拉,不摆动的直线运条法。在立焊时如必须进行横向摆动,摆动幅度应尽量减少,过分的横向摆动容易造成热裂纹和保护不良。弧长应尽量保持短弧,长电弧不仅会引起合金成分的烧损,而且可能会由于空气中氮气的侵人造成铁素体的减少引发热裂纹。收弧时应将弧坑填满。尤其是定位焊更容易忽视填满弧坑,凹陷的弧坑是很难避免热裂纹发生的。

一、 焊接方法

由于奥氏体不锈钢具有优良的焊接性,几乎所有的熔焊方法和部分压焊方法都可以焊接。但从经济、实用和技术性能方面考虑,最好采用焊条电弧焊、惰性气体保护焊、埋弧焊和等离子焊等。 1. 焊条电弧焊

厚度在2mm以上的不锈钢板仍以焊条电弧焊为主,因为焊条电弧焊热量比较集中,热影响区小,焊接变形小;能适应各种焊接位置与不同板厚工艺要求;所用设备简单。但是,焊条电弧焊对清渣要求高,易产生气孔、夹渣等缺陷。合金元素过度系数较小,与氧亲和力强的元素,如钛、硼、铝等易烧损。 2. 氩弧焊

有钨极弧焊和熔化极氩弧焊两种,是焊接奥氏体不锈钢较为理想的焊接方法。因氩气保护效果好,合金元素过度系数高,焊缝成分易于控制;由于热源较集中,又有氩气冷却作用,其焊接热影响区较窄,晶粒长大倾向小,焊后不需要清渣,可以全位置焊接和机械化焊接。缺点是设备较复杂,一般须使用直流弧焊电源,成本较高。

TIG有手工和自动两种,前者较后者熔敷率低些。TIG最适于3mm以下薄板不锈钢焊接,在奥氏体不锈钢压力容器和管道的对接和封底焊等广为应用。对于厚度小于0.5mm的超薄板,要求用10~15A电流焊接,此时电弧不稳,宜用脉冲TIG焊。厚度大于3mm有时须开坡口和采用多层多道焊,通常厚度大于13mm,考虑制造成本,不宜再用TIG焊。 3. 等离子弧焊

是焊接厚度在10~12mm以下的奥氏体不锈钢的理想方法。对于0.5mm以下的薄板,采用微束等离子弧焊尤为合适。因为等离子弧热量集中,利用小孔效应技术可以不开坡口,不加填充金属单面焊一次成形,很适合于不锈钢管的纵缝焊接。

奥氏体不锈钢管道焊接工艺规程

(1)范围

本标准适用于工业管道、公用管道和设备上奥氏体不锈钢附件焊接施工。本标准也适用于手工氩弧焊(GMAW)和手工电弧焊作业(SMAW)。

(2)规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款,凡是注日期的引用文件,其随后的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于标准,凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。

GB50235—97 《工业金属管道工程施工及验收规范》 GB/T 983—95 《不锈钢焊条》

DL/T869-2004 《火力发电厂焊接技术规程》 劳人部[1988]1号 《锅炉压力容器焊工考试规则》

HYDBP006-2004《压力管道安装工程焊接、热处理过程控制程序》 HYDBP018-2004《压力管道安装工程焊接材料管理程序》 HYDBP013-2004《压力管道安装工程材料设备储存管理程序》 HYDBP012-2004《压力管道安装工程材料设备搬运管理程序》 HYDBP008-2004《压力管道安装工程计量管理手册》 HYDBP007-2004《压力管道安装工程检验和试验控制程序》 HYDBP010-2004《压力管道安装工程不合格品控制程序》 劳动部发[1996]140号《压力管道安全管理与监察规定》

(3)先决条件 一. 环境

1. 施工环境应符合下列要求:

a) 风速:手工电弧焊小于8M/S,氩弧焊小于2M/S。 b) 焊接电弧在 1m 范围内的相对湿度小于 90%,环境温度 大于 0℃。

c) 非下雨、下雪天气。

2. 当环境条件不符合上述要求时,必须采取挡风、防雨、防 寒等有效措施。

二. 奥氏体不锈钢管道焊接控制流程图

图1 奥氏体不锈钢管道焊接控制流程图

焊接工 艺评定 下达任务书 实施评定 评定报 告审批 焊接 工艺 工艺规程 编制工艺卡 焊接工艺卡 焊工 (热处理工) 焊工(热处理工)培训考试 焊工资 格审核 焊工上 岗资格 焊接 材料 焊接 设备 焊件 准备 焊接 环境 按要求 管理 按制度 验收入库 管理 母材管理 计量、仪表 保管 定期校验 坡口加工 发放 校验