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1Cr18Ni9Ti不銹鋼厚壁管全位置焊
（作者未知） 2009/11/21
1 焊接性分析
(1)1Cr18Ni9Ti 不銹鋼φ133×11mm 大管水平固定全位置對接接頭主要用于核電設(shè)備及某些化工設(shè)備中需要耐熱耐酸的管道中，焊接難度較高，對焊接接頭質(zhì)量要求很高，內(nèi)表面要求成形良好，凸起適中，不內(nèi)凹，焊后要求PT、RT檢驗。以往均采用TIG焊或手工電弧焊，前者效率低、成本高，后者質(zhì)量難以保證且效率低。為既保證質(zhì)量又提高效率，采用TIG內(nèi)、外填絲法焊底層，MAG焊填充及蓋面層，使質(zhì)量、效率都得到保證。
(2)1Cr18Ni9Ti 不銹鋼熱膨脹率、導(dǎo)電率均與碳鋼及低合金鋼差別較大，且熔池流動性差，成形較差，特別在全位置焊接時更突出，以往對MAG（Ar+1%~2% O2）焊不銹鋼，一般只用于平焊及平角焊，未見全位置焊的報道及資料。在MAG焊過程中，焊絲伸出長度必須小于10mm，焊槍擺動幅度、頻率、速度及邊緣停留時間配合適當(dāng)，動作協(xié)調(diào)一致，隨時調(diào)整焊槍角度，使焊縫表面邊緣熔合整齊，成形美觀，以保證填充及蓋面層質(zhì)量。
2 焊接方法及焊前準(zhǔn)備
2.1 焊接方法
材質(zhì)為1Cr18Ni9Ti，管件規(guī)格為φ133×11 mm，采用手工鎢極氬弧焊打底，混合氣體（CO2+Ar）保護焊填充及蓋面焊，立向上的水平固定全位置焊接。
2.2 焊前準(zhǔn)備
（1）清理油、污物，將坡口面及周圍10 mm內(nèi)修磨出金屬光澤。
（2）檢查水、電、氣路是否暢通，設(shè)備及附件應(yīng)狀態(tài)良好。
（3）按尺寸進行裝配，定位焊采用肋板固定（2點、7點、11點為肋板固定），也可采用坡口內(nèi)定位焊，但必須注意定位焊質(zhì)量。
（4）管內(nèi)充氬氣保護。
（5）管子裝配定位圖見圖1。
鈍邊p=0.5mm
圖1
3 TIG焊工藝
3.1 焊接參數(shù)
采用φ2.5 mm的Wce-20鎢極，鎢極伸出長度4～6 mm，不預(yù)熱，噴嘴直徑12 mm，其它參數(shù)見表1。
表1 TIG焊工藝參數(shù)
焊絲 焊絲直徑（㎜） 焊接電流(A) 電弧電壓（V） 氣體流量（L/min） Ar純度（%）極性
TCS—308L 2.5 80～90 12～14 正面9～12
反面9～3 99.99 直流正接
3．2 操作方法
（1）管子對接水平固定焊縫是全位置焊接。因此焊接難度較大，為防止仰焊內(nèi)部焊縫內(nèi)凹，打底層我們采用仰焊部位（六點兩側(cè)各60°）內(nèi)填絲，立、平焊部位外填絲法進行施焊。
（2）引弧前應(yīng)先在管內(nèi)充氬氣將管內(nèi)空氣置換干凈后再進行焊接，焊接過程中焊絲不能與鎢極接觸或直接深入電弧的弧柱區(qū)，否則造成焊縫夾鎢和破壞電弧穩(wěn)定，焊絲端部不得抽離保護區(qū)，以避免氧化，影響質(zhì)量。
（3）由過6點5mm處起焊，無論什么位置的焊接，鎢極都要垂直于管子的軸心，這樣能更好地控制熔池的大小，而且可使噴嘴均勻地保護熔池不被氧化。
（4）焊接時鎢極端部離焊件距離2 mm左右，焊絲要順著坡口沿著管子的切點送到熔池的前端，利用熔池的高溫將焊絲熔化。電弧引燃后，在坡口一端預(yù)熱，待金屬熔化后立即送第一滴焊絲熔化金屬，然后電弧擺到坡口另一端，給送第二滴焊絲熔化金屬，使二滴鐵水連接形成焊縫的根基，然后電弧作橫向擺動，兩邊稍作停留，焊絲均勻地、斷續(xù)地送進熔池向前施焊。
（5）在填絲過程中切勿擾亂氬氣氣流，�；r注意氬氣保護熔池，防止焊縫氧化。焊后半圈時，電弧熔化前半圈仰焊部位，待出現(xiàn)熔孔時給送焊絲，前兩滴可以多給點焊絲，避免接頭內(nèi)凹，過后按正常焊接。
（6）12點收尾處打磨成斜坡狀，焊至斜坡時，暫停給絲，用電弧把斜坡處熔化成熔孔，最后收口。注意焊到后半圈剩一小半時應(yīng)減小內(nèi)部保護氣體流量到3 L/min，以防止氣壓過大而使焊縫內(nèi)凹。
3．3 常見缺陷的產(chǎn)生原因及預(yù)防
（1）未焊透：焊接電流小，根部間隙小，焊接速度過快、焊槍角度不正常等均易產(chǎn)生未焊透的缺陷。根部間隙一定不能小于3.5 mm，合適的焊接電流和正確調(diào)整焊槍角度就可避免產(chǎn)生未焊透。
（2）氧化嚴(yán)重：打底焊時，管內(nèi)充壓裝置未能起到良好的保護作用，焊縫背面將氧化；焊接過程中對熔池及焊絲端頭保護不良，或焊絲表面有氧化雜質(zhì)也將會氧化嚴(yán)重。充氧裝置盡可能與管子對嚴(yán)，不能留有間隙，管子的間隙用耐高溫錫油紙貼上，避免焊縫氧化。
（3）夾渣、夾鎢：焊接過程中，若焊絲端頭在高溫過程中脫離了氬氣保護區(qū)，在空氣中被氧化，當(dāng)再次焊接時被氧化的焊絲端頭未清理，又送入熔池中，在斷口試驗中判（未完，下一頁）
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