何文杰 杜桂峰(中國石油天然氣股份有限公司玉門油田分公司建安處，甘肅 玉門 735019)

小口徑薄壁不銹鋼管道焊接技術研究

何文杰 杜桂峰(中國石油天然氣股份有限公司玉門油田分公司建安處，甘肅 玉門 735019)

介紹小口徑薄壁不銹鋼管道焊接的技術、方法和焊接的工藝參數。

小口徑薄壁不銹鋼管；焊接；管內充氬氣；單面成型

我單位承攬的武威CNG加氣站母站工程，涉及到高壓小口徑薄壁不銹鋼管道的焊接，其中加氣機接口管道為D12*2.0 06Cr19Ni10，設計壓力27.5MPa，壓縮機放空口管道為D10*2.0 06Cr19Ni10，設計壓力10MPa，壓縮機排污口管道為D14*2.0 06Cr19Ni10，設計壓力10MPa，輸送介質為高壓天然氣。如果管道在安裝過程中，焊縫有毛刺、凹坑、氣孔、燒穿等缺陷，會帶來嚴重的安全隱患和事故，所以對該種管道的焊縫成型要求特別高，要求單面一次成型，不允許咬邊、未焊透和燒穿。

針對不同的焊縫高度，要合理做好形狀區(qū)分，能夠在管表面做好形狀規(guī)劃，由此要對小口徑薄壁進行有效焊接，經過實踐總結，分析焊接數據，保證技術手段得到合理應用，更好的改進焊接效果，實現(xiàn)工程項目的可靠安裝。

1 焊接設備、材料的選擇

由于本工程不銹鋼管壁薄，只有2mm，焊接熔淺，焊縫要求單面成型，管口不被氧化等條件，選擇焊機為時代ZX7-400，直流正接，噴嘴直徑為6mm，鎢極為Ф2.0鈰鎢極，焊絲為ER308L Φ2.0 它具有以下特點：能滿足本工程小口徑薄壁不銹鋼管焊接的要求。

因為鎢極的發(fā)熱量比較小，不能長期過熱，所以在實踐中應更換大電流，更好的滿足工件作用效果。這種方法的生產效率較高，并在熱電粒子的發(fā)射作用下，保持整體的穩(wěn)定與集中。關于氬氣能夠有效保證環(huán)境穩(wěn)定，避免其他物質發(fā)生反應。另外鎢極的電弧比較穩(wěn)定，即使在小電流的影響下，也會穩(wěn)定燃燒，在小口徑薄壁管的焊接中非常重要。熱源和填充焊絲可分別控制，因而熱輸人易調節(jié).可進行各種位置的焊接。由于填充焊絲不通過電弧，故不會產生飛濺，焊縫成形美觀。

2 焊接方法的選擇

針對焊接方法，要掌握實際情況，能夠綜合工件及材料方面的作用優(yōu)勢，確保工程標準。薄壁小口徑不銹鋼管是構成工程項目的主要配件，實際焊接中，應重視其單面成型，保證表面光滑，無毛刺。焊接主要選用氬氣，這種惰性氣體能夠在焊接和合金作用中，保證其穩(wěn)定效果，使焊接成型美觀、光滑、無毛刺，并減少清渣等工序，提高整體的生產效率與工程進度。

3 焊接工藝要求

3.1 氣體保護效果

針對氣體保護效果分析，應掌握氬弧焊的氣體性質，避免其遭到外界影響，從而實現(xiàn)有效的防護手段。針對這種要求，應重點分析氣體流量，并在理論分析上，重視保護曾的氣體影響。實際分析中，氣體流量大，會增加不規(guī)則流動的可能性，導致焊接質量收到影響。所以在實際焊接中，需要重視數據的有效選擇，如表1所示。

管道壁厚（mm）焊接電流（A）焊接電壓（V）噴咀直徑（mm）鎢極伸長（mm）焊絲直徑（mm）2 45－50 8－10氬氣流量（L／min）10 6 8－10 2．0焊接層次 1噴嘴與試件夾角75°-80°

3.2 鎢極直徑

實際焊接要根據鎢極直徑進行選擇，如果管壁較厚，那么需要的電流量也比較大，應做好相應的防護工作。如果鎢極直徑比較小，那么應優(yōu)先限制電流，防治電流過大的情況下，超出可承受電流，造成發(fā)熱甚至出現(xiàn)融化與蒸發(fā)。導致弧不穩(wěn)，焊縫夾鎢，影響最后的整體效果。

3.3 焊接電源種類與極性

鎢極氬弧焊電源分交、直流兩種，兩種情況應按照不同環(huán)境來選擇，并重點參考被焊工件的質量，針對其材料質量，得到交、直流的運用。例如不銹鋼的焊接，需要選取正確的電流，能夠應用正接法，并在不同的位置進行可靠處理。從方法上穩(wěn)定施工焊接效果。當電射效果較強，電弧比較穩(wěn)定后，再選用允許的電流，降低焊接失誤記錄，保證焊接質量與效果。

4 管及管件焊接

為了保證整體尺寸，應盡量降低變形與錯位發(fā)生的幾率，更好的實現(xiàn)焊接工序，保證焊接成形。針對定位焊接的特點，要重點掌握焊接的間距，材料等，能夠在厚度與接頭形式中，進行有效比對。通過不銹鋼的低碳鋼線膨脹系數大，焊接變形大，故點焊應小。對較薄的易變形的焊件，間距也應小，對鋼性較大和裂紋傾向大的焊件，為避免焊點開裂，應采用長焊點，并縮短定位焊點尺寸。

5 焊后的表面處理

關于不銹鋼管焊接后，要注意周圍及焊斑的產生，能夠及時處理。這個過程應利用多種工具，講焊接的焊屑出去，清理干凈。針對不同形式的焊接方法，要選取科學的清理手段，并仔細觀察焊縫周圍的焊屑，必要情況下進行除斑劑的配制，并合理掌握配比數據。

6 結論語

對于小口徑薄壁不銹鋼管道現(xiàn)場安裝，采用管內充氬手工鎢極氬弧焊的焊接工藝，能夠獲得高質量的焊接接頭。焊縫單面成形，過渡均勻、光滑，無毛刺等缺陷，無損檢測和試壓合格，能滿足生產工藝要求。

何文杰（1980-），工程師，大學本科；2005年畢業(yè)于西南石油學院并獲得學士學位；主要從事油氣田地面工程建設工作。