焊接高級(jí)技師論文-耐熱鋼壁管的TIG焊接工藝

山東省“金藍(lán)領(lǐng)”焊工技師（或高級(jí)技師）論文耐熱鋼薄壁管的TIG焊接工藝作者：?jiǎn)挝唬喝掌冢耗蜔徜摫”诠艿腡IG焊接工藝摘要：通過(guò)焊接工藝試驗(yàn)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，介紹了12cr1MOV耐熱鋼薄壁管不作焊前預(yù)熱和焊后熱處理，管內(nèi)不充氬氣保護(hù)的氬弧焊焊接工藝。這類耐熱鋼焊接時(shí)的主要問(wèn)題是焊接接頭的熱影響區(qū)或融合區(qū)容易鏟射冷裂紋。為了消除或減少冷裂紋的形成，在設(shè)計(jì)焊接結(jié)構(gòu)時(shí)，要選擇合理的結(jié)構(gòu)形式，避免焊接時(shí)的應(yīng)力集中。要嚴(yán)格清理，清洗焊絲，徹底清理坡口兩側(cè)15mm內(nèi)油垢、鐵銹及油漆等，正確選用焊接參數(shù)。要選擇合理的焊接順序，以減少焊接殘余應(yīng)力。耐熱鋼薄壁管的TIG焊接工藝概述：2003年我公司承建的金陽(yáng)電廠75T鍋爐安裝工程采用了工藝，取得了一次性X射線探傷100%合格的好成績(jī)。提高了工效，簡(jiǎn)化了一些對(duì)施工不利的工序，改善了施工環(huán)境，操作簡(jiǎn)單方便，節(jié)約能源，節(jié)省了所有的輔助工時(shí)，降低了成本。特別對(duì)于空間位置狹窄的施工環(huán)境作業(yè)，其優(yōu)點(diǎn)更為突出。手工鎢極氬弧焊的焊接工藝，一般在焊接過(guò)程中，為了防止焊縫根部氧化，要在焊縫背面充注氬氣保護(hù)。另外，12Cr1MoV耐熱鋼在焊接過(guò)程中其熱影響區(qū)具有較大的淬硬傾向，當(dāng)接頭內(nèi)存在較大的焊接應(yīng)力和金屬中擴(kuò)散氫含量過(guò)高時(shí)，較易產(chǎn)生冷裂紋。因此，通常都采用焊前預(yù)熱、焊后熱處理的工藝。且浪費(fèi)極大。特別在排列密集、空間位置狹窄、高處作業(yè)時(shí)難度更大。因此。我們選用了手工鎢極氬弧焊管內(nèi)不充氬氣保護(hù)，焊前、焊后均不進(jìn)行熱處理作為課題進(jìn)行探討。對(duì)12Cr1Mov薄壁管焊接進(jìn)行了工藝試驗(yàn)及工藝評(píng)定，經(jīng)檢驗(yàn)表明：這種接頭性能完全符合國(guó)家質(zhì)量規(guī)范要求。1.焊接機(jī)具及焊接材料的選用（1）焊機(jī)焊接設(shè)備根據(jù)實(shí)際需要選用150A至300A的直流氬弧焊機(jī)。焊接材料焊接材料包括：焊條、焊絲、氣體（氬氣純度為99.5%）焊絲選用時(shí)考慮化學(xué)成分與母材等同的焊絲。為減少焊縫金屬淬硬傾向，并為取消焊前預(yù)熱，焊后熱處理創(chuàng)造條件，決定選用機(jī)械性能和化學(xué)成分都較接近母材的Ho8CrMoVA.焊絲熔敷金屬化學(xué)成分表：表1Ho8CrMoVA熔敷金屬化學(xué)成分（%）CMnSiCrNiMoVSP≤0.100.400.700.150.301.001.30≤0.300.500.700.150.350.0300.0302.焊接工藝試驗(yàn)在制定焊接工藝規(guī)程前，對(duì)材質(zhì)的裂紋敏感性Pcm進(jìn)行了計(jì)算。結(jié)果表明，該鋼的裂紋敏感性傾向并不明顯：防止裂紋的最低預(yù)熱溫度14.08℃。因此可取消焊前預(yù)熱，并可望在調(diào)整工藝參數(shù)及焊接工藝的前提下取消焊后熱處理，據(jù)此編制了解決焊縫根部易產(chǎn)生氧化、氣孔，及著重控制產(chǎn)生焊接裂紋的各種關(guān)鍵因素的焊接參數(shù)，改良了焊接工藝技術(shù)。對(duì)Ф42x3.5mm的12Cr1MoV珠光體耐熱鋼薄壁管子進(jìn)行了多次的焊接試驗(yàn)與工藝評(píng)價(jià)，結(jié)果符合標(biāo)準(zhǔn)要求。（1）焊接工藝與要求焊接準(zhǔn)備焊接坡口選擇應(yīng)使焊縫金屬填充量盡量少；避免產(chǎn)生焊接缺陷，減少焊接殘余變型與應(yīng)力，有利于操作。坡口制備時(shí)，可采用冷加工方法；焊接坡口應(yīng)平整，不得有裂紋、分層、夾渣等缺陷，應(yīng)將坡口表面及兩側(cè)的水、銹、油污和其他有害雜質(zhì)清除干凈，防止飛濺粘附在母材上。焊絲需要除油、銹，保護(hù)氣體干燥。焊接設(shè)備等應(yīng)處于正常工作狀態(tài)，安全可靠，儀表應(yīng)定期檢驗(yàn)。針對(duì)12Cr1MoV鋼在焊接時(shí)，熔敷金屬及熱影響區(qū)的金屬易產(chǎn)生過(guò)熱、氣化及密集氣孔、熔池粘度大等現(xiàn)象，采取除了在焊接時(shí)設(shè)法將兩端管口堵死，避免管內(nèi)穿堂風(fēng)直接從焊縫根部卷入熔合區(qū)的措施外，同時(shí)還根據(jù)氬弧焊特點(diǎn)選用不留間隙的接頭型式。接頭不留間隙一方面有利于提高焊速，減少熱影響區(qū)的寬度和焊接熱能的輸入，另一方面還可因焊縫根部金屬吸收熔化熱而降低熔池文帝、可以有效地防止根部的高溫氧化和外界空氣侵入而形成焊接缺陷。（2）焊接工藝參數(shù)該項(xiàng)焊接工藝參數(shù)因受環(huán)境條件等眾多因素的影響。因此要根據(jù)具體的工程而改變。根據(jù)金陽(yáng)電廠75T鍋爐過(guò)熱蒸汽管道焊接中的使用，該工藝焊接工藝參數(shù)規(guī)范見表管子規(guī)格焊絲型號(hào)規(guī)格（mm）電源極性鎢極直徑(mm)噴嘴直徑(mm)氬氣流量(L/min)焊接電流(A)焊接電壓(V)焊接速度(cm/min)焊接層數(shù)Ф42x3.5H08CrMoVAФ2.0直流正接Ф2.4Ф8-106-1085-12014-186-83（3）焊接操作方法本工藝的焊接關(guān)鍵在于充分利用氬弧焊低氫熔合、熔透均勻和熱影響區(qū)小的特點(diǎn)。針對(duì)在焊接過(guò)程中取消管內(nèi)氬氣保護(hù)是。焊縫和熱影響區(qū)易產(chǎn)生氧化和過(guò)熱、以及起弧和收弧時(shí)易產(chǎn)生密集氣孔、焊接時(shí)熔池粘度大等特點(diǎn)。采取改變焊接角度和焊接參數(shù)，提高焊接速度的辦法，使熔池粘度降低，并消除了氣孔的產(chǎn)生，使熔合點(diǎn)的高溫停留時(shí)間縮短。為使接頭均勻受熱，充分熔合，盡量地采用薄焊多層的焊接工藝，并嚴(yán)格控制熔池溫度。這樣，可使接頭在短時(shí)間內(nèi)多次受熱，緩慢冷卻，從而降低接頭的淬硬傾向。注意要在施焊過(guò)程中保持焊槍的移動(dòng)和送絲的均勻，防止焊絲氧化和接頭失去氬氣保護(hù)、否則將可能在管內(nèi)焊縫表面形成縮孔或內(nèi)凹等缺陷。結(jié)論：實(shí)際的應(yīng)用結(jié)果