鈦管焊接工藝

1、鈦管焊接工藝1.1鈦管的設(shè)計技術(shù)條件與標(biāo)準(zhǔn)1.1.1設(shè)計技術(shù)條件1. 1. 1. 1 管材及配件材質(zhì) IN17850 3. 7025, 3. 7035, 3. 7055.其化學(xué)成分如下表：序號材料號牌號化學(xué)成分DIN17850（級別）Ti CFe N 0 H13. 7025余量WO. 08 WO. 20WO. 05 0. 030. 12WO. 01323. 7035II 余暈WO. 08WO. 25WO. 05 0. 070. 18WO. 01333. 7055I【除雖WO. 10WO. 30WO. 05 0. 150. 25WO. 0131. 1.1.2管材規(guī)格:*508X4.5,*408X

2、14,*26.9X1.5, 4）21.3X2.6。1.1. 1.3鈦管工作條件；溫度224°C,壓力2. 5MPa,介質(zhì)醋酸，澳化物。1.1.1. 4管道質(zhì)量要求：焊接接頭系數(shù)1,焊縫射線檢驗100%,水壓試驗 力3. 75MPa,氣密性試驗壓力0. 625MPa1. 1.2技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1. 1.2. 1管道工程鈦材焊接規(guī)范L0X1015E1. 1.2.2鈦管施工技術(shù)條件伍德公司標(biāo)準(zhǔn)1. 1.2.3鈦管施工及驗收規(guī)范SHJ502-861.2焊翳點 鈦管焊接是利用惰性氣體對焊接區(qū)進行有效保護的TiG焊接工藝。由于鈦 材具有特殊的物理化學(xué)特性，因而其焊接工藝與其它金屬存在較大差異。焊接時必須

3、保證：（1）焊接區(qū)金屬在250°C以上不受活性氣體N, 0、H 及有害雜質(zhì)元素C,脳Mn等的污染。（2）不能形成粗晶組織。（3）不 能產(chǎn)生較大的焊接殘余應(yīng)力和殘余變形。所以，焊接過程須按合JS勺1藝嚴(yán)緞JJ瀕韓H潴fe菊巻諸鼬堿制使入機料法鋼常均處于良好的受控狀態(tài)，從而在合理的工期內(nèi)，保證鈦管的焊接質(zhì)量。2材料、設(shè)備如具要求2.1鈦管滋己件應(yīng)制HIT的出廠合格證和質(zhì)暈證明書。険鎮(zhèn)規(guī)格、化學(xué)成分、力學(xué)性能及供貨狀態(tài)均應(yīng)符合DIN17850標(biāo)準(zhǔn)的要求。2.2雌材料2. 2.1焊絲：焊絲牌為ERTi-2。辭辮應(yīng)飴 （1）焊絲的化學(xué)成分和 力學(xué)性能應(yīng)與母材相當(dāng)；（2）若焊件要求有較高的塑性時

4、，應(yīng)采用純度比 母材高的焊絲。2.2.2焊絲在使用前要進行材質(zhì)復(fù)驗，檢查出廠合格證和質(zhì)量證明書； 焊絲表面應(yīng)清潔，無氧化色、無裂紋、起皮、斑疤和夾渣等缺陷。焊絲的 化學(xué)成分應(yīng)符合AWS A5. 16 70的有關(guān)規(guī)定。2.2.3氮氣Zil"純氨 颶fW肝99. 98%,細(xì)量Jvf50Mg/L氮氣 在使用前先檢查瓶體上的岀廠合格證，以驗證氫氣的純度指標(biāo)，然后檢查 瓶閥有無漏氣或失靈現(xiàn)象。2.2.4鉤極：選用2.04)3.0 mm肺餌極，其化學(xué)成分應(yīng)符合如下 要求：成份牌號 W CeO Fe2O3+A12O3 Si02 Mo CuOWce-20 余量 2. 0 WO. 02 WO. 06

5、WO. 01W0. 012.3備2. 3. 1焊機：采用直流TiG焊機。焊機應(yīng)保證優(yōu)良的工作特性和調(diào)節(jié)特 性，同時配備有完好的電流表和電壓表。2. 3. 2焊炬：采用QS 75° /500型水冷式TiG焊焊炬。焊炬應(yīng)具有 結(jié)構(gòu)簡單，輕巧耐用，槍體嚴(yán)密，絕緣良好，氣流穩(wěn)定，夾鑄捧牢固，適 合于各種位置焊接的特點。2.3.3氮氣輸送管；采用半硬質(zhì)塑料管，不宜用橡膠軟管和其它吸濕 材料。使用時應(yīng)專用，不得與輸送其它氣體的管相互串用。氮氣管不宜過 長，以免壓力降過大引起氣流不穩(wěn)，一般不超過30m。2. 3. 4焊接夾具：用奧氏體不銹鋼或銅制管卡蘭、鎖緊螺栓等組對鈦管 及配件。應(yīng)確保對鈦管及配

6、件有_定的夾緊力，以保證軸線一致，間隙均勻 合適。2.3.5輔助設(shè)備及工具：氮氣保護罩，磨光機，專用鋰刀，不銹鋼絲刷等。3焊接工藝3.1管道預(yù)制階段3.1. 1管道切割與坡口加工；管材切割與坡口加工應(yīng)在專門的作業(yè)場 所內(nèi)采用機械加工方法進行。加工時要用非污染介質(zhì)潔凈水進行冷卻，以 防氧化。加工工具應(yīng)專用，并保持清潔，以防鐵質(zhì)污染。力1E好的管口應(yīng)保 證表而平整，無裂紋、重皮等缺陷。切口平而最大傾斜度偏差不超過管徑 的1%。3.1.2表而清理:用奧氏體不銹鋼制的鋼絲刷清除鈦管所有焊接表而及 坡口附近100mm內(nèi)的銹皮油黍、臟籾灰塵和能與鈦材起反應(yīng)的朵物。用 砂輪修整加工面，清除飛邊、毛刺、凸凹等

7、缺陷。3.1.3 m 將鈦管配件對準(zhǔn)夾好 軸線不得偏移，間隙均勻一致, 并應(yīng)防止鈦管在裝配中被損傷和污染。避免強制組對。定位焊采用和正式 焊接相同的焊接工藝。3.1. 4脫脂處理：用賽璐珞海棉沾無硫乙醇或無硫丙酮對所有焊接表而 坡口附近50mm內(nèi)全部做脫脂處理，處理后的表面應(yīng)無任何殘留物。3.1. 5焊接：應(yīng)在有稱槪定的條件下進行。3. 1. 5. 1焊接工藝評定 在鈦管正式施焊前，用2252X14 TA2管進行焊接性試驗，在此基礎(chǔ)上 進行4)36X4, 4)252X14垂直固定及水平固定位置的四項焊接工藝評定。 焊接工藝評定宜在焊接試驗室進行。試驗前擬定了與工程施工實際相同的焊接方案，評定原

8、則、要求、方法均按ASME IX執(zhí)行。評定合格的工藝參數(shù)如下：a、坡口條件管壁厚(mn)坡口形式坡口角度對口間隙(inn)鈍邊(nui)清理范圍 (mm) W2 V 50。0 0.8 0 0.8 每側(cè) 50 100<2 V 60°0.5 2 1 1.5 每側(cè)50 100b電源種類和特眩臟接c焊接規(guī)范壁厚mm W2 34 47 67>7焊接層數(shù) 1 12 23 34 45鉤極直徑mm 2.0 2.0 2.0 3.0 3.0焊絲直徑mm 2. 0 3.0 3.0 3.0 3.0焊槍直徑run 10 1216 20 16 20 16 20 16 20 電壓 V 1012 121

9、412 14 12 14 12“-14電流A 4070 80110 110140120180120180焊速 cm/min 7. 510101510 1510 1510-15 層間溫度 °C <200<200<200 <200 <200 線能量KJ/cm 2. 4 6. 7 3. 9 9.3 5.311.8 5. 8 15. 1 5. 8 15. 1噴咀氮氣1/min 812 1215 1520 1520 1520保護罩氮氣1/min 1625 2530 3545 35 45 35 45 管內(nèi)氮氣 1/min 6 10 8 1510 20 10 20 1

10、0 20氮氣保護時間S 3060>60>60 >60>60保護區(qū)氮氣充裝系數(shù)21.8 21.8 21.8 21.8 21.83.1. 5. 2焊工資格根據(jù)焊接工藝評定所提供的工藝參數(shù)，在專家的指導(dǎo)下組織焊工進行學(xué) 習(xí)，并請有經(jīng)驗的焊工師傅作示范，對將參與焊接的焊工進行操作技能培 訓(xùn)和考試。結(jié)果參加培訓(xùn)的五名焊工全部通過DIN8560規(guī)定的考試，并參 加鈦管的焊接工作。3. 1. 5. 3焊材焊絲為德方提供的ERT1-2,規(guī)格經(jīng)工藝評定后確定為 4>2.0、*3. 0o焊絲在使用前應(yīng)按坡口的清理方法進行表面清理及脫脂處理，施焊 時焊絲的端部應(yīng)除去1020mm長。3. 1.5.4焊接環(huán)境鈦管施工需在預(yù)制廠房內(nèi)進行，在現(xiàn)場焊接固定口時，應(yīng)根據(jù)需要搭設(shè) 防雨、防風(fēng)棚，保證焊接環(huán)境符合工藝要求。若出現(xiàn)下列條件之一時，不 準(zhǔn)進行焊接。3. 1. 5. 5層間清理與保護對多層焊道，在下一層施焊前，首先檢查表面氧化程度，如有異常情況， 應(yīng)立即進行表而處理或返修處理，處理時必須用專用的奧氏體不銹鋼制鋼 絲刷和砂輪。3. 1. 5. 6焊縫表面酸洗鈍化處理鈦材焊接后