管内不充氩不锈钢氩弧焊

管内不充氩不锈钢氩弧焊管内不充氩不锈钢氩弧焊 采用药芯焊丝，背面不充氩手工钨极氩弧焊焊接不锈钢管道，是一项工艺 简单易行，又能保证焊缝及焊接质量的工艺方法，节省了大量的充氩保护辅助 用工，成本低，功效高，具有显著的优越性，值得安装单位推广应用。 1. 概述概述 焊接不锈钢时，由于不锈钢和氧的亲和力很大，如果背面不采取充氩保 护，焊熔金属易在焊接过程中氧化，产生焊接缺陷。所以在进行不锈钢管道氩 弧焊接，为能保证焊缝背面焊接质量，通常采用管内充氩保护措施。充氩的方 法有以下几种 1.1 小口径管充氩方法 对于小直径管道，可采用整管充气的方法。这种充气方法比较简单，但随 着管线长度增加，氩气浪费较大。一般情况下，采用分段组焊，少量的中间接 头焊接用可溶纸把所焊管口两侧堵住一般距焊口两侧 200300mm，可溶纸在 水压试验试可自行溶化。 整管充氩的具体方法将管子的一端用软木塞塞死（木塞中心应打上 1 个 直径 35mm 的孔，主要防止收弧时，因管内氩气压力过大，引起接头收弧困 难），由管子的另一端充入氩气。 1.2 大直径管道充氩方法 对于直径大于 89mm 的管道，为节约氩气，可采用局部充氩的方法。具体做 法是在焊前，事先将堵板加在焊口的附近两侧，形成隔离充气小室（一般把堵 板放在离焊口各 100150mm 处），一端向充气室充气，并从另一堵板中心小孔 出气。为了减少管内氩气从对口间歇处流失，降低保护效果，焊接前可沿焊口 间隙贴上胶带，焊接时边焊边揭去胶带。为了补充气室漏去的氩气，焊接全过 程都应不间断的向充气室内充氩，氩气流量应适当。流量过小，气保护不好， 焊缝背面容易氧化。流量过大，焊接时产生涡流带入空气，保护效果也会变 坏，同时会引起焊缝的根部内凹等缺陷，影响焊接质量。一般充氩流量控制在 68L/min。另外应特别注意的是，应该在充气时将充气室或管内空气排净后， 焊接才能进行，否则影响焊接质量。 局部充气方法，应在焊接前将 2 块堵板事先放置于管子的两侧，扣好绳子 （或铁丝），焊接完成后，把 2 块堵板从管内抽出。 1.3 反面滑模充氩及放置可溶纸 对于大直径管道及容器，只要人能进入可采用滑模充氩，背面滑模与正面 焊接同步进行充氩保护。反面不能用滑模同步充氩的管道，可用可溶纸，把可 溶纸放置于堵板的位置，从焊扣间隙处充氩（间隙处贴上胶带，边焊边揭胶 带，焊完整个焊口。可溶纸在水压试验时，自动熔化。） 上述各种充氩保护方法进行焊接时辅助时间长，并浪费氩气，在现场焊接 时会带来很多困难。采用 YB132Cr19Ni10Nb 不锈钢药芯焊丝焊接 1Cr18Ni9Ti 奥 氏体不锈钢管道，打破了传统的管道内部氩保护焊焊接方法，提高了工效，节 省了成本，同时给施工带来了极大的方便。从 我们在工程上的使用证明，这是 一种切实可靠、简单可行的焊接新工艺，尤其对安装单位特别实用。 2. 焊接设备选用焊接设备选用 可采用专用的 NSA4-300 型硅整流氩弧焊机。也可采用简单的钨极氩弧焊 机，选用 AX-320 型直流焊机，配备一把气电联合自冷式焊枪，氩气由转子流量 计控制，改装成简单的氩弧焊设备。有条件的单位可购买现成的氩弧焊设备。 3. 焊丝焊丝 选用北京电焊条厂生产的长城牌 YB132Cr-19Ni10Nb 不锈钢药芯焊丝，该焊 丝用碳素钢钢皮，中间的药芯化学成分与所焊材质相匹配，通过熔滴过渡，使 焊缝金属的化学成分非常均匀一致。药芯焊丝的化学成分和机械性能如下 C≤0.08Mn1.02.5Si≤1.0 Cr1821 Ni911 S≤0.03 P≤0.04 σ b≥515 MPa δ 5≥30 4.4. 焊接工艺焊接工艺 4.1 焊前准备 4.1.1 不锈钢管口 1520mm 范围用丙酮脱脂。 4.1.2 焊枪、焊丝与焊件之间夹角 焊枪后倾与焊件表面的夹角角度过小，会降低氩气保护效果。角度过大， 可见度小，操作困难。理想的焊枪喷嘴后倾角度为 7585 度，焊丝与焊件表面 夹角 1520 度为宜。 4.2 操作要点 水平固定管的焊接在 6 点超前 10mm 左右的位置开始引弧焊接。超前引弧起 焊是为了使接头不重叠，第 2 层和第 1 层接头错开。 在焊接过程中，焊枪稍作摆动，使铁水和熔化的焊芯加速分离，便于观察 熔池、控制熔透。填充焊丝时，最好送至熔池的 1/2 处，并向内压一下，以此 手法来增加根部熔透，并防止内凹。焊丝应有规则的向熔池中送入、取出。焊 丝取出的距离应保证焊丝端头在氩气保护区内，以免端头氧化，影响保护效 果。 当要换焊丝，磨修钨棒或焊缝接头时，需要重叠焊缝 510mm 处引弧。电弧 引燃后约停留 510s，待形成与已焊焊缝相同的宽度的熔池后，焊距即可向前 移动。重叠处不加或少加焊丝，保证焊缝宽窄一致及反面的透度均匀。 若收弧不当，易产生弧坑及缩孔等缺陷时，因此操作时收弧十分重要，当 发现上述缺陷时，应清除缺陷后再施焊。 通常的氩弧焊设备有“衰减”装置，收弧时应按“衰减按钮”，并加大送 丝量，在焊接电流逐步减小直至熄弧后，焊枪保护收弧处一段时间，使焊缝不 受氧化。若使用无“衰减”装置的焊机，收弧时，焊接速度适当减慢，待把熔 池填满后，立即将电弧移到坡口面上，最后将电弧熄灭。 要获得均匀、美观的焊缝，很大程度上取决于正确掌握熔池的温度。当发 现熔池增大，出现下凹时，说明熔池温度过高，这时应迅速减少焊枪与工件的 夹角，并加快焊接速度。当熔池小，焊缝窄而高时，说明熔池温度低，这是应 稍增大焊枪与工件的夹角，减慢焊接速度，减少焊丝添加量。 在采用简易氩弧焊机时（AX-320 型直流焊机），极性是正接法，即焊枪接 负，工件接正，引弧时采用接触引弧（短路引弧），引弧时动作要快，以防损 坏钨极和焊缝夹钨。 5.5.焊接质量焊接质量 5.1 对焊缝分别进行断口、拉伸、冷弯、抗晶间腐蚀、化学成分、硬度等检 验， 焊缝化学成分 C0.085Mn1.12Si0.55Ni9.8Ti0.028Nb0.65Cr19.00S0.016 P0.018 硬度值（HV5 检验法） 焊接位置硬度检验范围（HV5） 母材热影响区熔合线焊缝 垂直固定175/185186/190 176/170172/178 水平固定166/165 165/175 160/167167/186 5.2 金相检验结果 焊接金相组织为 Aδ、F 5.3 表面成型及根部熔透良好 封底焊根部熔合良好，氩气保护均匀，无任何氧化状况，外观成型美观。 6.6. 结束语结束语 采用药芯焊丝，背面不充氩焊接，操作简单方便，省掉了一系列充氩保护 设施及辅助用工，效率高、成本低，特别是高空作业时其优越性能更为显著。 与通常实芯焊丝背面充氩相比，第一层封底焊可提高效率 12 倍，成本 低。与背面充氩相比，节省了氩气 23 倍，同时省去了全部辅助氩气保护设 施。