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        316L 不銹鋼管道焊接工藝

        發布時間:2020-04-012426 次瀏覽

        1、焊接工藝
          (1)焊接方法:由于現場多數為不銹鋼管道
         且大小不一,根據不銹鋼的焊接特點,盡可能減小熱輸入量,故采用手工電弧焊、氬弧焊兩種方法,d >Φ159 mm 的采用氬弧焊打底,手工電弧焊蓋面。d ≦Φ159 mm 的全用氬弧焊。焊機采用手工電弧焊/氬弧焊兩用的WS7 400 逆變式弧焊機。
          2)焊接材料:奧氏體不銹鋼是特殊性能用鋼,為滿足接頭具有相同的性能,應遵循“等成分”原則選擇焊接材料,同時為增強接頭抗熱裂紋和晶間腐蝕能力,使接頭中出現少量鐵素體,選擇HooCr19Ni12Mo2氬弧焊用焊絲,手弧焊用焊條CHSO22 作為填充材料,其成分見表1 和表2。

                  表1 焊絲HOOCr19Ni12Mo2化學成分(%

        C

        Si

        Mn

        P

        S

        Ni

        Cr

        Mo

        0.012

        0.13

        1.70

        0.019

        0.007

        13.23

        18.72

        2.38

         表2 焊條CHS022化學成分(%

        C

        Cu

        Si

        Mn

        P

        S

        Ni

        Cr

        Mo

        0.03

        0.20

        0.64

        0.75

        0.02

        0.007

        11.77

        19.66

        2.05

        3)焊接參數。奧氏體不銹鋼的突出特點是對過熱敏感,故采用小電流、快速焊,多層焊時要嚴格控制層間溫度,使層間溫度小于60 ℃ 。具體參數見表3 。

        表3 焊接參數

        接頭形式

        焊縫層次

        焊接方法

        焊接材料

        焊接電流I/A

        電弧電壓U/V

        焊接速度v/cm.min

        牌號   直徑d/mm

        管對接

        一層

        手工鎢極氬弧焊

        HOOCr19Ni12Mo2

        2.5

        75-80

        10-11

        6-8

        3.2

        83-90

        11-13

        6-8

        二層

        手工鎢極氬弧焊

        HOOCr19Ni12Mo2

        2.5

        75-80

        10-11

        6-8

        3.2

        85-93

        12-13

        6-8

        手工電弧焊

        CHS022

        2.5

        80-85

        25-26

        9-12

        (4 )坡口形式及裝配定位焊。坡口形式采用V 形坡口,由于采用了較小的焊接電流,熔深小,因而坡口的鈍邊比碳鋼小,約為0-0.5 mm,坡口角度比碳鋼大,約為65°- 700°,其形式見圖l 。

        1 坡口形式
        圖片1.png

        因不銹鋼熱膨脹系數較大,焊接時產生較大的焊接應力,要求采用嚴格的定位焊。對于d≦Φ89 mm 的管采用兩點定位,d=Φ89-Φ219 mm采用三點定位,d219 mm 的采用四點定位;定位焊縫長度6-8 mm。

        5)焊接技術要求:
         ?、?手工電弧焊時焊機采用直流反接,氬弧焊時采用直流正接;
         ?、?焊前應將焊絲用不銹鋼絲刷刷掉表面的氧化皮,并用丙酮清洗;焊條應在200-250 ℃ 烘干1h,隨取隨用;
         ?、?焊前將工件坡口兩側25 mm 范圍內的油污等清理干凈,并用丙酮清洗坡口兩側25 mm 范圍;
         ?、?氬弧焊時,噴嘴直徑Φ2 mm , 鎢極為缽鎢極,規格Φ2.5 mm ;
         ?、?氬弧焊焊接不銹鋼時,背面必須充氬氣保護,才能保證背面成形。采用在管道內局部充氬的方法,流量為5-14L/min,正面氬氣流量為12 13L/min 。
          打底焊時焊縫厚度應盡量薄,與根部熔合良好,收弧時要成緩坡形,如有收弧縮孔,應用磨光機磨掉。必須在坡口內引弧熄弧,熄弧時應填滿弧坑,防止弧坑裂紋。
          由于該不銹鋼為奧氏體不銹鋼,為防止碳化物析出敏化及晶間腐蝕,應嚴格控制層間溫度和焊后冷卻速度,要求焊接時層間溫度控制在60℃ 以下,焊后必須立即水冷,同時采用分段焊接。具體分段方法見圖2。這種對稱分散的焊接順序,即可增大接頭的冷卻速度,又可減小焊接應力。

        2 不同管徑分段焊接示意圖

        圖片2.png

          2、結果

          ( 1 )外觀檢查無氣孔、焊瘤、凹陷及咬邊等缺陷,成形良好。
          ( 2 )對試件進行拉伸、彎曲試驗,各項力學性能指標均滿足要求,未發現未熔合和裂紋等缺陷。
          ( 3 )宏觀金相檢驗,發現焊道熔合良好,熔深為1-1.5 mm 。微觀金相檢驗,其母材及熱影響區都是全奧氏體組織,焊縫金屬為奧氏體十鐵素體(4 % )組織,完全滿足抗晶間腐蝕和抗脆化的要求,經煤化公司現場施工,
        保證了焊接工程質量。

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