316L不銹鋼管道焊接工藝

焊接工藝

（1）焊接方法：由於現場多數為不銹鋼管道且大小不一，根據不鏽鋼的焊接特點，盡可能減小熱輸入量，故採用手工電弧焊、氬弧焊兩種方法，d ＞φ159 mm 的採用氬弧焊打底，手工電弧焊蓋面。d ≦φ159 mm 的全用氬弧焊。

焊機採用手工電弧焊/氬弧焊兩用的ws7 一400 逆變式弧焊機。

（2）焊接材料：奧氏體不鏽鋼是特殊效能用鋼，為滿足接頭具有相同的效能，應遵循「等成分」原則選擇焊接材料，同時為增強接頭抗熱裂紋和晶間腐蝕能力，使接頭**現少量鐵素體，選擇hoocr19ni12mo2氬弧焊用焊絲，手弧焊用焊條chso22 作為填充材料，其成分見表1 和表2。

表1 焊絲hoocr19ni12mo2化學成分（%）

表2 焊條chs022化學成分（%）

（3）焊接引數。奧氏體不鏽鋼的突出特點是對過熱敏感，故採用小電流、快速焊，多層焊時要嚴格控制層間溫度，使層間溫度小於60 ℃ 。具體引數見表3 。

表3 焊接引數

（4 ）坡口形式及裝配定位焊。坡口形式採用v 形坡口，由於採用了較小的焊接電流，熔深小，因而坡口的鈍邊比碳鋼小，約為0-0.5 mm，坡口角度比碳鋼大，約為65°- 700°，其形式見圖l 。

圖1 坡口形式

因不鏽鋼熱膨脹係數較大，焊接時產生較大的焊接應力，要求採用嚴格的定位焊。對於d≦φ89 mm 的管採用兩點定位，d=φ89-φ219 mm採用三點定位，d≧219 mm 的採用四點定位；定位焊縫長度6-8 mm。

（5）焊接技術要求：

① 手工電弧焊時焊機採用直流反接，氬弧焊時採用直流正接；

② 焊前應將焊絲用不銹鋼絲刷刷掉表面的氧化皮，並用丙酮清洗；焊條應在200-250 ℃ 烘乾1h，隨取隨用；

③ 焊前將工件坡口兩側25 mm 範圍內的油汙等清理乾淨，並用丙酮清洗坡口兩側25 mm 範圍；

④ 氬弧焊時，噴嘴直徑φ2 mm , 鎢極為缽鎢極，規格φ2.5 mm ；

⑤ 氬弧焊焊接不鏽鋼時，背面必須充氬氣保護，才能保證背面成形。採用在管道內區域性充氬的方法，流量為5-14l/min，正面氬氣流量為12 一13l/min 。

打底焊時焊縫厚度應盡量薄，與根部熔合良好，收弧時要成緩坡形，如有收弧縮孔，應用磨光機磨掉。必須在坡口內引弧熄弧，熄弧時應填滿弧坑，防止弧坑裂紋。

由於該不鏽鋼為奧氏體不鏽鋼，為防止碳化物析出敏化及晶間腐蝕，應嚴格控制層間溫度和焊後冷卻速度，要求焊接時層間溫度控制在60℃ 以下，焊後必須立即水冷，同時採用分段焊接。具體分段方法見圖2。這種對稱分散的焊接順序，即可增大接頭的冷卻速度，又可減小焊接應力。

圖2 不同管徑分段焊接示意圖

2 結果

( 1 )外觀檢查無氣孔、焊瘤、凹陷及咬邊等缺陷，成形良好。

( 2 )對試件進行拉伸、彎曲試驗，各項力學效能指標均滿足要求，未發現未熔合和裂紋等缺陷。

( 3 )巨集觀金相檢驗，發現焊道熔合良好，熔深為1-1.5 mm 。微觀金相檢驗，其母材及熱影響區都是全奧氏體組織，焊縫金屬為奧氏體十鐵素體（4 % ）組織，完全滿足抗晶間腐蝕和抗脆化的要求，經煤化公司現場施工保證了焊接工程質量。