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1、不锈钢钨极氩弧焊药芯焊丝的应用焊接1999(8)23?不锈钢钨极氩弧焊荮总焊丝的应用f7)一2厂四川石油管理局油建二公司(610213)徐小魁摘要采用药芯焊丝对奥氏体锈钢管道进行打底焊接,具有工艺性能良好,操作方便,焊接质量稳定的特点,在复杂的工艺配管施工及高空作业时其优点更为突出.该工在本局重点工程施工应用中,打破了传统的管内充氩保护的焊接方法,提高Tm@,节约了成本.关键词:堕苎塑璺14I11一一邮一一一一—G邮—一~佃z'TheN0.2OiledG且8FieldConstructionEngineefingCompany0fSichuanOilAdminsfr~onB~
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3、I石油管理局油建总公司所承建的江油川西北矿区年产10万吨甲醇工程中,不锈钢1Crl8Ni9Ti和0Crl8Ni9钢管焊接量大,钢管尺寸为≠57x3.51Tma一4457.2×19rⅢIl,大部份是高温,高压,耐腐蚀管道.焊接质量要求高,焊口要求100%x射线检测,Ⅱ级合格,并要求全部采用钨极氩弧焊进行打底.对奥氏体不锈钢管打底层的焊接,以往采用手工钨扳氩弧焊配以实芯焊丝施焊方式,管内充AT防止焊缝根部氧化,保证焊缝内部质量.但是管内充AT在现场施工时难度大,如现场最终对接管口时往往不能放置堵板,设备,罐体联头和长管道焊接时充AT量相当大,连接大小头,三通,弯头等充Ar极困难,
4、特别是高空作业更不利于施工,且辅助用工多.不但非常不经济,而且严重影响工期.为解决这些问题,保证焊缝质量,在施工中,对打底层采用了药芯焊丝钨极氩弧焊.1焊接材料的选择及焊接设备选用了天津三英焊业有限公司生产的SQA308一T不锈钢药芯焊丝,规格为2.0n'a'/l,符合GB10045--88标准,焊丝熔敷金属化学成分见表1.填充,盖面焊条选用全位置焊接的E0—19—10Nb一15,CHS137不锈钢焊条,该焊条具有含Nb稳定剂低氢钠型药皮,有优良的抗晶间腐蚀性能.采用直流反接电源.工艺试验采用ZX7—400ST型逆变弧焊机和气冷式QQ一85/150A型.手工钨极氩弧焊枪进行.
5、袁1焊丝熔敷金曩化学成分与力学性能?24?焊接t999(8)2焊接工艺试验厦参数2.1坡口尺寸的选择由于奥氏体不锈钢的线膨胀系数大(比碳钢约大4o%),焊接时变形大,如果在焊接时选用的坡口较大,则将会增多填充金属,且焊缝高温时间长,增加了产生晶问腐蚀及热裂纹的可能性,同时也降低了焊接速度,加大了变形量,所以在保证焊缝质量及焊工易操作的前提下,应适当减少坡口尺寸.经过反复实践,我们将原文献推荐的坡口角度60~一70~减小为55o60*.对口问睬适当增大,因为药芯焊丝有熔渣,要利于熔渣流到焊缝根部以保护背后焊缝不受氧化.2.2焊接温度的控制奥氏体不锈锕焊接中控制层问温度对避免产生
6、晶问腐蚀及热裂纹尤为重要,并可控制焊缝根部的氧化,因此焊接时应尽量选用小线能量快速焊.层间温度的控制可采用空冷或水冷式方法进行降温,层间温度应控制在(50—60)℃左右.2.3焊接工艺参数经焊接工艺试验及现场施工,最终选定的工艺参数,见表2.2.4操作要求裹2悍接工艺参羹焊接时,焊枪角度,焊丝角度与碳素钢焊接基本相同水平固定管施焊时,焊丝,焊枪与焊件之间的夹角如下图所示.'.)./,童——7—l一20'焊丝,焊枪,焊件之间角度示意圈在焊接过程中,焊枪要做圆弧形摆动,其目的是使铁水和熔渣加速分离,便于观察熔池.同时,可增加母材坡口两倒热输入量,防止出现单边未熔合.在填充焊丝时.
7、应将焊丝送到熔池根部,并向下轻压一下.以保证根部熔透及根部内成形.焊丝送人,取出的频率要比实芯焊丝快,并要熟练,准确.焊丝取出的距离应使焊丝的端部在氩气保护区内,以免端部氧化.收弧时,应将弧坑填满.如发现弧坑裂纹,缩孔等缺陷,应清除干净后再焊,以保证焊缝质量.管口加工要清除坡口内,外边缘lo2om处焊件表面的氧化物,水份,油污等脏物.并严格按要求加工坡口及组对尺寸,为焊接创造有利条件.3焊接接头性能试验在焊接工艺试验过程中,对工艺试验焊接接头进行了射线探伤,力学性能试验,化学分析,硬度测量及焊缝晶间腐蚀