tig 焊在天然气管道焊接技术中应用

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1、TIG焊在天然气管道焊接技术中应用　　摘要：本文主要描述了天然气管道在TIG焊焊接时，需要根据焊口的一些实际因素，选择合适的焊接设备和焊接材料。通过对材料本身成分分析，选择合适的焊接方法和焊接工艺进行焊接。对焊接之后接头进行检验，对常见的问题及缺陷进行分析，提出相应的解决方法和预防措施。关键词:天然气管道；TIG焊；管道焊接；质量；中图分类号：P755.1文献标识码：A一、引言目前天燃气行业管道的材质一般采用低碳钢，焊接方法通常采用手工电弧焊，这种焊接方法对焊工的技术水平要求较高，焊接好坏取决于焊工经验等人为因素，特

2、别是无损检测的一次合格率偏低，即使是技术水平较高的焊工，一次合格率也只有85%左右。而焊接受热面小径管比较成熟的方法是采用全氩弧焊接或氩弧打底、焊条电弧焊盖面的方法进行焊接。二、TIG焊的应用及特点钨极惰性气体保护焊英文简称TIG（TungstenInert11GasWelding）焊。它是在惰性气体的保护下，利用钨电极与工件间产生的电弧热熔化母材和填充焊丝的一种焊接方法。其主要优点有焊接电弧为明弧，在焊接过程中易于控制可进行全位置焊接、打底时连弧焊接，没有熔渣，能确保打底质量，外径≤57mm的管道一次成型，焊接速度

3、快，质量高，钨极不容易熔化，易维持焊接过程的稳定电弧稳定，外观成型漂亮。三、天然气管道TIG焊焊接工艺3.1管道结构特点天然气管道焊接一般采用的是对接的接头形式。如图3-1所示。因为管道结构承受较大的内部压力，因而要求焊接接头具有良好的气密性。因此在焊接施工过程中，在确保结构部件上焊接接头质量的同时，为了满足加工条件，既要提高生产率，又要通过改善制造时的作业环境来增加安全性。图3-1天然气管道的接头3.1.1管材成分及力学性能成分是材料结构和性能的基础，能定量的分析出材料中各个组分的含量，对材料品质用途和选择合适的焊

4、接工艺具有重要意义。管材采用12Cr1MoV钢，其化学成分见表2-1。表2-112Cr1MoV钢的化学成分（质量分数/%）CMnPSCrMoVFe110.08~0.150.4~0.70.030.030.9~1.20.25~0.350.15~0.3其余3.1.2管材焊接性分析管材焊接性的好坏取决于它的化学成分，影响最大的是碳元素。另外，母材中含有Cr、Mo、V等元素，在提高了钢的蠕变强度和组织稳定性的同时，这些强烈碳化物形成元素又增加了接头过热区产生再生热裂纹的倾向。12Cr1MoV具有更大的淬硬倾向，而使热影响区更易

5、产生冷裂纹。3.2焊前准备3.2.1焊接使用材料及工具根据所分析焊接接头的结构和成分，选择焊接工具和材料，如表3-1所示。表3-1使用的材料及工具工件12Cr1MoVφ100×6mm焊机时代逆变WS—350焊枪PQ—85/150型空冷焊枪氩气流量计AT—15/30钨棒铈钨极φ2.5mm焊丝H08Mn2SiA氩气纯度≥99.99%3.2.2焊前加工清理及焊丝选用原则(1)坡口形式为：70°V形坡口，对口间隙2~2.511mm，钝边1~1.5mm；(2)焊前清理用角向磨光机将坡口面及坡口两侧10mm~15mm范围内打磨至

6、露出金属光泽，用圆锉，砂布清理管内侧锈蚀及毛刺，如有必要可用丙酮清洗坡口表面及焊丝。(3)从焊接工艺试验的机械性能可以看出，H08Mn2SiA焊丝打底焊缝的抗拉强度均比其原焊丝H08A较高；焊缝中Mn、Si是主要合金化元素，也是一种较好的脱氧剂，Si脱氧能力比Mn要强，Mn和Si都能减少焊缝金属中的氧含量，改善焊缝金属的性能，防止气孔产生；另外，Mn可以提高焊缝的强度和韧性，而Si含量过多时，将会使焊缝金属的塑性和韧性降低。因此，必须使焊缝材料保持适当的Mn/Si比值，该比值愈高，焊缝金属的韧性愈好，一般认为Mn/S

7、i＜2对焊缝韧性不利。3.2.3焊接规范已经确定了使用的工具及其材料，在焊接前调试好焊接的电流与电压值，匹配好氩气流，并且选择合适的送丝速度，如表3-2所示。表3-2焊接参数电流/A电压/V钨极直径/mm喷嘴直径/mm氩气流L/min钨极伸出度/mm1180~10015~172．58~105~7约5~73.3焊接工艺3.3.1定位焊(1)点焊固定采取三点周向对称点焊固定方法，焊点宜小，先从一端始焊然后过渡到另一端，保证焊点熔透无缺陷。(2)分半逆向焊接，为减少出现气孔可能性，在起焊的6点位置不设点焊固定点。焊枪与工件

8、及焊丝间相对位置见图3-1所示。图3-1天然气管道焊接接头剖面图(3)定位焊缝操作要点：定位焊是焊缝的一部分，必须焊牢，不允许有缺陷。定位焊缝不能太高，以免焊接到定位焊缝处接头困难，如果碰到这种情况，最好将定位焊缝磨低些，两端磨成斜坡，以便焊接时接头容易。如果定位焊缝上发现裂纹，气孔等缺陷，应将其打磨掉重焊，绝不允许用重熔的办法修补。3.3.2