薄壁不锈钢管道焊接工艺解析

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1、薄壁不锈钢管道焊接工艺解析摘要：本文以自保护焊丝焊接为例，对薄壁不锈钢管道焊接工艺进行解析，对工艺流程中各个步骤的难点进行完善的考虑，取得较好的结果。关键词：薄壁不锈钢；缺陷；探伤一、引言塔里木大化肥工程作为国家重点工程。我单位施工的80万吨/年尿素联合装置工程中，有多种材质的不锈钢管道，如A312TP304、A312TP304L、A312TP316L及316Lmod（尿素级不锈钢）等，管道的壁厚由1.65mm至33.32mm，其中大多数为壁厚小于3.5mm的薄壁管道，焊接过程稍有不慎，就会出现这样

2、或那样的缺陷，尤其探伤标准的更改（JB4730-1994更改为JB/T4730-2005），将内咬边、内凹陷纳入评级范围，使得在焊接过程中要面对的问题更多，通过片子反映出的焊接缺陷得到了证实，内咬边、内凹、未焊透等这些缺陷，已经成为薄壁不锈钢管道焊接的施工难点，焊接过程变得更加困难。本文对薄壁不锈钢管道焊接工艺进行解析，上述问题得到较好的解决。二、工艺评定对环境改变的影响及同类钢种出现问题的分析首先我们定向选择公司成熟的焊接工艺评定，选定管径、壁厚相符的评定来指导焊接，焊接前期出现的缺陷：（1）未熔

3、合、未焊透、内咬边背面焊缝主要缺陷形式如下图1：图1焊缝主要缺陷图1中：(a)是典型的未融合现象；(b)为伪缺陷，在RT检测中由于透照角度等因素决定在射线片中是否被评级；(c)为根部断续内咬边与母材有部分未熔合。（2）内凹和接头凹坑（3）原因分析由于管道施工集中在夏季进行，且新疆地区的气候环境与内地有很大的差异，夏季干燥、多风、一天中温差大等因素，使得焊接过程中需要注意的事项增加，决定了焊接的复杂程度相对我公司其它项目较高。奥氏体不锈钢在焊接时注意焊接热量的输入，在施工中，中午的温度较高，一般要达到

4、40℃左右，管子在环境中的温度就能达到40-50℃，若不采取措施，就会使得热量输入过高，严重的甚至出现裂纹，相对的在早晨及傍晚时，温度较低，这种条件下很适合奥氏体钢的焊接，但仍应注意保证焊缝层间温度不能高于100℃，所以在焊接时，应采用小电流，快焊速，短电弧，窄焊道不摆动焊接的措施。焊接过程中若风速太大或焊接前不对管道进行清理则易出现气孔、夹渣等缺陷。制作防风棚及焊前清理则可避免此类现象的出现。在交流中得知，我公司其它项目中薄壁不锈钢的焊接缺陷主要也是内咬边、内凹陷及未焊透，由于探伤评片标准的更改，

5、使得薄壁不锈钢焊接的内咬边、内凹现象特别突出，但是也不排除人为因素的影响，如在探伤时，将像质计误放在了焊缝的边缘，在摄像时由于角度等巧合，使得在片子中反映为内咬边或未焊透；坡口修整的不均匀，成波浪形或坡口错边严重，将影响焊接的质量，会出现内凹、内咬边或未焊透的缺陷；当焊工在接头或收尾时，由于氩气流量的原因，会致使焊缝出现非常严重的内凹；由于焊接电流小，且焊速快，若焊工在焊接过程中不进行检查，可能会出现未融合缺陷。综上所述，决定薄壁不锈钢焊接质量的因素很多，如原材料、坏境及各工种的实际施工操作水平等，

6、这些因素将直接决定薄壁不锈钢焊接的质量。所以在焊接前应对参与薄壁不锈钢焊接的人员进行培训，包括焊工及管工等，在焊接过程中应注意环境温度、风速的改变，注意层间检查，将会提高薄壁不锈钢焊接质量。一、根据母材成分确定焊接材料（1）主要管道材料成分见表1。表1主要薄壁管道材料表牌号规格CSiMnSPCrNiMoA312TP304Φ21.3×2.77～Φ219×3.050.0440.350.640.0010.03118.218.08/A312TP304LΦ21.3×2.77～Φ219×3.050.020.36

7、1.380.0040.02618.668.09/A312TP316LΦ21.3×2.77～Φ219×3.40.0240.460.860.0020.0316.1211.262.02（2）焊接材料成分见（表2、表3）表2焊材选用表材质焊丝焊条A312TP304TGF308E308-16A312TP304LTGF308LE308L-16A312TP316LTGF316LE316L-16表3焊丝成分表型号CMnSiSPCrNiCuMoTGF308≤0.061～2.50.30～0.6≤0.02≤0.0319.

8、5～229～11≤0.75≤0.75TGF308L0.030//0.030.0322.011.0//TGF316L0.030/0.650.030.0320.014.0/3.0在焊接过程中焊接材料选用进口不锈钢自保护焊丝，产地日本，此焊丝在焊接中药皮渗透到熔池背面，形成一层致密的保护膜，使背面不被氧化达到背面保护的效果。电极选用铈钨棒，放射性低，对人体危害小，直径2.5mm，端头磨成锥形，氩气纯度为99.99%。一、焊接工艺在工程施工前，组织适量具备相应资质的焊工进行焊