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碳钢和不锈钢管子的焊接工艺规范
范围
本工艺规定了CO2气体保护焊和钨极氩弧焊用于管子焊接的焊前准备、人员、工艺要求、工艺过程和检验。
本工艺适用于管子与管子、管子与附件之间的对接和角接接头,焊接时,可采用纯CO2气体或CO2+Ar混合气体的CO2半自动或自动焊接,也可采用钨极氩弧焊接。
一般要求
人员
凡从事管子焊接的焊工,必须经过船级社资格认可考试,考试合格后,并经船级社认可,方能参与相应等级项目的焊接。
材料
2.2.1 CO2半自动或自动焊母材焊丝选用材料见表1
表1 母材材质 焊丝牌号 规格(mm) 碳钢管 SMLS 10#、20#
Q235A H08MnSiA
LW-71 SF-1 φ1.0、φ1.2 不锈钢管 SUS304S 304或308 φ1.0
φ1.2 1Cr18Ni9Ti 308L(药芯) 316L 316L(实芯)
316L(药芯) 317L 317L(实芯)
317L(药芯) 2.2.2钨极氩弧焊母材与焊丝选用材料见表2
表2 母材材质 焊丝牌号 规格(mm) 碳钢管 SMLS 10#、20#
Q235A J50 φ1.6、φ2.4 不锈钢管 SUS304S 304S φ1.6
φ2.4 1Cr18Ni9Ti 1Cr18Ni9Ti(棒状) 316L 316L(棒状) 317L 317L(棒状) 2.2.3 保护气体
无论是CO2焊所用的CO2气体、CO2+Ar混合气体,还是钨极氩弧焊所用的纯Ar气体,均应符合气体质量标准,氩气纯度应达到99.9%。
环境
为确保焊接质量,应对焊接场所进行保护,防风、防湿、防严寒。如焊接过程中遇到刮风或下雨,应采取有效的防风、防雨措施或停止作业。
焊接设备
使用的焊机必须保持有效的工作状态,并应严格的进行定期检测和维修,确保焊机有良好的操作性能。
焊接
焊前准备
3.1.1坡口形式
3.1.1.1 壁厚t≤2mm时,管子对接拼缝均不开坡口焊接,见图1
3.1.1.2壁厚t>2mm时的管子对接缝,均应开坡口焊接,见图2
3.1.2焊前清洁
3.1.2.1焊工必须对焊缝坡口两侧各宽20mm范围内(角焊缝在焊接面两侧各宽20mm范围内)作清理,去除加工残留毛刺、油污、铁锈等污物。
3.1.2.2对于钢管的锈蚀,应用砂轮或钢丝刷清理,直至露出金属光泽。不锈钢管应用丙酮进行清理。
3.1.3焊前装配与检查
3.1.3.1装配工在安装管子对接时,首先要检查管子接口同心度,防止安装错边。
3.1.3.2管子对接定位可选用定位“马”固定,或在焊缝内作定位焊固定。
3.1.3.3装配间隙 见表3
表3 管子规格(mm)
(管子直径φ,壁厚t) 坡口型式 间隙(mm) t≤2(φ无限制) I型 1.6~2 φ≤90或2<t≤4 V型 2~2.4 φ>90或t>4 V型 2.4~3 焊接工艺要求
3.2.1不锈钢管氩弧焊打底层焊接
3.2.1.1焊前充气
焊前先用铝箔胶带对所焊管子接缝两端面及坡口面封住(对于较长管子采用海绵、泡沫、可溶纸等工具做成堵板,设置于距离焊缝150~200mm的两侧形成一个气室)。管子一端充氩气,另一端开一个5mm的小孔排空气,等气管内空气排尽并被氩气充满后,方可进行焊接。
3.2.1.2 焊接过程
焊接时,先撕开坡口面上的铝箔胶带,长约30~40mm,焊一段,撕开一段。不得将坡口上的铝箔胶带全部撕开后再焊接。焊接过程中必须对管内充氩气保护。
3.2.1.3 滞后充气
焊接结束停留数分钟后,再停止充氩保护,对于多层焊的中间层和盖面层,无论采用何种方法焊接,必须全过程处于管内充氩保护,持续至整个接头焊接结束。
3.2.2 对于只要求深熔焊不作射线探伤要求的管子拼缝。如:二级管的拼缝焊接打底层可直接选用二氧化碳气体保护焊,而要求射线探伤的管子拼缝,打底层必须采用钨极氩弧焊,中间层可采用二氧化碳气体保护焊或钨极氩弧焊。
3.2.3 焊接规范
确保管子的焊接质量,焊接时参照表4的焊接参数进行。
表4 焊接规范参数 焊接方法 管子规格(mm)直径φ,壁厚t 层数 焊丝直径(mm) 钨棒直径(mm) 焊接电流(A) 电弧电压(V) 气体流量(L/min) 焊接气体流量 保护气体流量 CO2半自动或自动焊 t≤2(φ无限制) 1 1.0
1.2 —— 90~130 15-20 —— φ≤90或
2<t≤4 1 2 90~150 18-22 φ>90或t>4 1 1.0
1.2
1.4 70~130 16-21 2 90~150 18-22 3 100~180 18-24 钨极氩弧焊 t≤2(φ无限
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