陳強(qiáng)

【摘 要】隨著奧氏體不銹鋼管道在各個領(lǐng)域內(nèi)的大量應(yīng)用，有關(guān)奧氏體不銹鋼管道的焊接技術(shù)以及焊接后熱處的影響，越來越受到管道工程施工人員的關(guān)注，特別是由于于焊接方法或焊接工藝不當(dāng)而引起不銹鋼管嚴(yán)重銹蝕的現(xiàn)象，己成為不銹鋼管工程中突出的質(zhì)量問題。為此，本文首先就奧氏體不銹鋼的焊接工藝進(jìn)行分析，之后對焊后熱處理進(jìn)行了探討，以及如何施工焊接確保質(zhì)量作一簡要論述。

【關(guān)健詞】奧氏體不銹鋼 焊接工藝 熱處理

1奧氏體不銹鋼管道的焊接工藝

1.1焊接施工程序

圖1 焊接施工程序

1.2對口質(zhì)量要求

內(nèi)壁齊平，如有錯口，其錯口值應(yīng)符合下列要求：

對接單面焊的局部錯口值不應(yīng)超過壁厚的10%，且不大于1mm。

對口應(yīng)將焊口表面及面?zhèn)?5mm母材內(nèi)，外壁的油、漆、垢、及氧化層等清理干凈，直至露出金屬光澤，并對坡口表面進(jìn)行檢查，不得有裂紋、重皮、毛刺及坡口損傷等缺陷。若設(shè)計有要求時，還應(yīng)對坡口表面進(jìn)行滲透探傷。

采用手工電弧焊前，應(yīng)將焊口坡口兩則100mm范圍內(nèi)包上石棉布，以防飛濺污染母材。

推薦的坡口形式如下：

壁厚δ在3<δ≤16mm時，選用V形坡口，其坡口形式見圖3。

圖3 3<δ≤16mm時， V形坡口坡口形式

焊接材料選用按與母材化學(xué)成分相同或相近的原則進(jìn)行，具體按焊接工藝卡的要求執(zhí)行。

1.3焊接流程

管徑小于60mm或壁厚小于6mm的管道采用全氬弧焊焊接。管徑大于60mm或壁厚大于6mm的管道采用氬弧焊打底，手工電弧焊蓋面的焊接工藝。氬弧焊打底時最好采用搖把焊焊法操作，確保根層及蓋面層的質(zhì)量。點固焊，其焊接材料、焊接工藝、焊工和預(yù)熱溫度等應(yīng)與正式施焊相同。在坡口根部點固焊時，點固焊后應(yīng)檢查各個焊點質(zhì)量，如有缺陷應(yīng)立即清除，重新進(jìn)行點焊。厚壁大徑管若采用填加物方法點固，當(dāng)去除臨時點固物時，不應(yīng)損傷母材，并將其殘留焊疤清除干凈，打磨修整。

點焊的焊縫長度、高度及點數(shù)，可參照表1的要求執(zhí)行。

表1 點焊的尺寸要求

管徑厚度δ（mm） δ≤4 δ>4

點焊長度（mm） 6-10 10-20

點焊高度（mm） <3 ≤0.7δ且≤6

點數(shù) 2-4 4-6

因特殊需要焊檔板對口時，對口所用的擋板及卡具應(yīng)與母材相同或相近，其焊接材料、焊接工藝與正式焊接相同，卡具拆除應(yīng)用砂輪割除。

1.4焊接工藝要點分析

焊接工藝規(guī)范應(yīng)嚴(yán)格按焊接工藝卡的規(guī)定執(zhí)行。宜采用小電流、短電弧、小擺動、小線能量的焊接方法。嚴(yán)禁在被焊件表面引弧、試電流或隨意焊接臨時支撐物。采用鎢極氬弧焊打底的根層焊縫檢查后，經(jīng)自檢合格后，方可進(jìn)行下次焊接層，直至完成。氬弧焊時，斷弧后應(yīng)滯后關(guān)氣，以免焊縫氧化。氬弧焊打底時薄壁管焊接時，背面應(yīng)充氬保護(hù)，采用可溶紙封堵做成氣室。見圖5。

直徑大于194mm的管子宜采取二人對稱焊，焊前為保證首層氬弧焊道質(zhì)量，管道內(nèi)必須充氬氣保護(hù)，防止合金元素?zé)龘p及氧化，大徑奧氏體不銹鋼管道焊口內(nèi)充氬裝置見圖6，為防止氬氣從對口間隙中大量泄漏，焊前需在坡口間隙中貼一層高溫膠帶，焊接過程中隨時將妨礙焊接操作的那部分高溫膠帶撕去，每次撕去的長度視保護(hù)情況而定。內(nèi)充氬裝置在第一層電焊蓋面檢查合格后方可撤除。

圖5 小徑不銹鋼管道內(nèi)充氬裝置

圖6 大徑不銹鋼管道內(nèi)充氬裝置

施焊中，應(yīng)特別注意接頭和收弧的質(zhì)量，收弧時應(yīng)在坡口一側(cè)熄弧并將熔池填滿防止出現(xiàn)縮孔。多層多道焊的接頭應(yīng)錯開，焊道嚴(yán)禁一次成型。焊接時應(yīng)按焊接工藝要求進(jìn)行溫度控制，當(dāng)層間溫度過高時，應(yīng)停止焊接，直至母材降至工藝要求的溫度。再焊時，應(yīng)仔細(xì)檢查并確認(rèn)無裂紋后，方可按照工藝要求繼續(xù)施焊。對需做檢驗的隱蔽焊縫，應(yīng)經(jīng)檢驗合格后，方可進(jìn)行其他工序。焊口焊完后應(yīng)進(jìn)行清理，經(jīng)自檢合格后在焊縫附近用記號筆寫上焊工的鋼印代號，或其它永久性標(biāo)記。

2 焊后熱處理

2.1焊后熱處理采用電加熱的方法

熱處理的加熱寬度，從焊縫中心算起，每側(cè)不小于管子壁厚的3倍，且不小于60mm。熱處理的保溫寬度，從焊縫中心算起，每側(cè)不小于管子壁厚的5倍，以減少溫度梯度。焊縫的焊后熱處理溫度、恒溫時間及升降溫速度，應(yīng)嚴(yán)格按照熱處理工藝卡的規(guī)定執(zhí)行。熱處理加熱時，力求內(nèi)外壁和焊縫兩側(cè)溫度均勻，恒溫時在加熱范圍內(nèi)注意兩測點間溫差應(yīng)低于50℃。進(jìn)行熱處理時，測溫點應(yīng)對稱布置在焊縫中心兩側(cè)，且不得少于兩點，水平管道的測點應(yīng)上下對稱布置。焊接接頭熱處理的過程必須有熱處理曲線記錄圖，并填寫熱處理報告。

2.2操作注意事項

嚴(yán)禁在被焊工件的母材表面引燃電弧、試電流、或隨意焊接臨時支撐物。施焊時應(yīng)特別注意引弧、接頭、收弧處的質(zhì)量，收弧時應(yīng)把弧坑填滿。多層多道焊的接頭應(yīng)錯開，并逐層進(jìn)行自檢合格，方可焊接次層。管子焊接時，管內(nèi)應(yīng)有防止穿膛風(fēng)的措施。必須在風(fēng)、雨、雪的天氣焊接時，應(yīng)有相應(yīng)的防止措施。焊接完畢焊工應(yīng)自檢，并標(biāo)識，焊接施工應(yīng)做到工完料盡，場地清。

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