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不锈钢管焊接方法和工艺介绍
作者:君木钢铁
所属分类:技术百科
时间：2023-12-11 11:28:45
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一、焊接方法
考虑到提高生产率，降低生产成本，满足焊接质量要求，在焊接方法选择上，采用手工钨极氩弧焊打底，而在填充焊和盖面焊接中采用混合气体（CO2＋Ar）保护的MAG焊代替原先使用的焊条电弧焊。
二、焊接工艺及过程
1. 焊前准备
a. 工件清理用丙酮溶液将工件坡口两侧各20mm范围内仔细擦洗，清理油污、锈蚀和其他污物，并用角向修磨机修磨，直到露出金属光泽。
b. 将管子端面开坡口一般厚度工件开V形坡口，对于大厚的工件也可开成U形坡口，V形坡口的坡口角度为60°，注意开坡口时必须留出钝边，且钝边约0.5mm。
c. 装配定位为保证焊接质量，工件装配时注意2个工件的根部间隙要合理，而合理的根部装配间隙一般与工件的管壁厚度、钝边的高度以及焊接材料的规格等因素有关。当工件直径在100~150mm、壁厚在10~15mm的管子，焊丝直径2.5mm时，其根部间隙始焊处为3.5mm，终焊处4mm；错边量≤1mm；当根部间隙确定好后，必须对工件进行定位焊。定位焊在2点、7点、11点钟这3个位置进行，在坡口内，定位焊焊缝长度一般为10~15mm；定位焊时一定注意按照正规焊缝的要求进行，以确保定位焊接的质量。
d. 管内充保护气体为避免不锈钢内壁焊接时的高温氧化和腐蚀，焊接前一定在工件的管内充足保护气体，常用的保护气体是氩气。
2. 手工钨极氩弧焊的工艺
a. 手工钨极氩弧焊的焊接工艺参数
钨极常用有钍钨极和铈钨极2种，在此选用准2.5mm的WCe-20钨极，钨极伸出长约5mm，焊丝采用TCS-308L，准2.5mm。焊接时不用预热，喷嘴直径一般选择10mm，其他工艺参数见表1。
b. 手工钨极氩弧焊操作方法
以管子对接水平固定焊接为例说明手工钨极氩弧焊打底焊接操作过程。引弧：在管底部过6点钟5mm处引弧，逆时针方向焊接。引弧后先不加焊丝，待坡口根部形成熔池后添加焊丝。注意钨极要垂直于管子的轴心。送丝：焊接时钨极距焊件2mm左右，焊丝要顺着坡口沿着管子的切点送到熔池的前端，为使焊缝背面成形良好，需将熔化焊丝送至坡口的根部。焊接过程中要控制焊机的摆动幅度，注意：在管道根部横截面上的4点钟到8点钟位置需采用内填丝法，而在焊接横截面上4点钟至12点钟和8点钟至12点钟位置，则应采用外填丝法。注意焊丝和钨极相互间的角度和电弧在坡口两侧停留的时间。熄弧：熄弧时一定在过管子顶部的后端位置，应将管子的熄弧处打磨成斜坡状，焊至斜坡时，暂停送丝，用电弧将斜坡处熔化成熔孔，最后熄弧。注意：打底层焊接时，每半圈最好1次完成，且打底层焊缝的厚度以4~5mm为宜。
3. MAG焊工艺及操作要求
a. 混合气体经多次调整试验得出：应采用氩气中加入φ（CO2）18%气体焊接过渡层，而盖面层焊接时，选用在氩气中加入φ（CO2）25%的保护气体，则焊缝成形良好。
b. MAG焊工艺参数选用准1.0mm的KMS-308焊丝，喷嘴直径18mm，喷嘴距工件距离5mm，层间温度≤150℃，其他焊接工艺参数见表。
c. 操作方法填充焊时焊接前应清理好打底层表面的飞溅物，调试好焊接工艺参数，持机姿势正确，保证焊机角度与管子轴线垂直，并要随着焊接位置的变化而作相应协调的改变。运丝时采用小月牙形或直线锯齿形方式，注意焊丝摆动到坡口两侧时要减慢运丝速度或稍微停留。保证整个运丝过程中间速度稍快，而两侧的速度缓慢，以避免焊缝凸起、不平整。另外，由于整个焊接是分为2个半圈进行的，第1个半圈焊接时的起头与收尾要保证超过焊缝中心线10mm左右，且要减少焊丝的熔化量，使之形成一个小斜面，以便于焊接后半圈时的接头和收尾。后半圈焊接时的接头与收尾只要保证与第1个半圈正确熔合和衔接即可。通常为了保证焊接质量，避免产生缺陷，焊前可用角向打磨机把前半圈的起头和收尾处适当修磨出理想的缓坡。整个填充焊接过程中，要时刻注意防止未熔合、夹渣等缺陷，保证填充层厚度均匀一致，无明显的凹凸现象，为盖面焊接打好基础，还要注意焊接填充层时坡口边缘不要被电弧擦伤。盖面焊与过渡层焊接基本相同，只是焊机的摆动幅度加大，且应在坡口边缘稍作停顿，回摆速度放缓，使熔池边缘熔化棱边1mm左右，整个运丝过程要做到快慢相宜、熔化均匀、花纹一致、焊缝等宽、表面无明显的凹坑和焊瘤以及飞溅等，确保盖面层焊缝表面尺寸和边缘熔合整齐。
三、焊后检验
焊后对焊缝的外观进行检验，并进行射线、超声波等无损探伤，结果符合质量要求，产品合格。
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