專利名稱：大口徑工業(yè)純鈦管道封底雙弧焊焊接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
大口徑工業(yè)純鈦管道封底雙弧焊焊接方法，屬于管道焊接技術(shù)領(lǐng)域，適用于各行 業(yè)大口徑(φ ^ 600mm)鈦材管道、設(shè)備及其它有色金屬的根部焊接。
背景技術(shù)：
工業(yè)純鈦是有色金屬，呈銀白色，比重小，突出特點是熔點高(熔點1668°C )、導(dǎo) 電性差、線膨脹系數(shù)小、密度比鐵低、比強度大，電阻率大，十分堅韌和耐腐蝕。焊接熔池具 有積累的熱量多、尺寸大，高溫停留時間長和冷卻速度慢等特點。這種情況容易使焊接接頭 產(chǎn)生過熱組織，晶粒變得粗大，脆性嚴(yán)重。大口徑工業(yè)純鈦管道(Φ ^ 600mm)封底焊接時，利用傳統(tǒng)充氬保護(hù)(管口內(nèi)部兩 段400mm封閉)、單面焊雙面成型焊接工藝，由于要求單面焊接雙面成型，焊工焊接時要兼 顧鈦管內(nèi)部成型質(zhì)量，并且要求坡口間隙3 4mm，有時采用斷弧焊，要求焊工操作技術(shù)高， 故焊接速度慢，效率低，氬氣消耗量大，浪費嚴(yán)重，造成成本增高。單弧封底焊內(nèi)部焊縫由于 焊工技術(shù)操作原因，經(jīng)常出現(xiàn)內(nèi)凹，咬邊，未熔合，未焊透等表面缺陷，外觀粗糙，高低不平， 需要焊工內(nèi)部修磨、補焊，才能保證內(nèi)焊縫質(zhì)量和RT探傷合格，同時，普通單弧焊封底和填 充、蓋面焊接時，焊縫要求焊槍、拖罩、管道內(nèi)部同時需要充氬保護(hù)，氬氣消耗量大，一直是 困擾大口徑鈦管焊接時的難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種封底焊接采用 內(nèi)、外兩個電弧同時對焊縫進(jìn)行焊接，提高焊接速度，節(jié)省氬氣成本，保證焊接質(zhì)量的大口 徑工業(yè)純鈦管道封底雙弧焊焊接方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該大口徑工業(yè)純鈦管道封底雙弧焊 焊接方法，其特征在于1. 1將焊絲和焊件表面的油污和氧化物清理干凈；1. 2將管道進(jìn)行坡口加工；1. 3進(jìn)行管道組對，組對間隙為1 2mm ；1. 4鈦管道內(nèi)外兩支焊槍共同作業(yè)對鈦管道進(jìn)行焊接，采用帶保護(hù)拖罩的鎢極氬 弧焊槍，焊接時按焊接方向，焊槍噴嘴在前保護(hù)拖罩在后，外焊槍噴嘴氬氣流量25L 30L/ min,內(nèi)焊槍噴嘴氬氣流量15L 20L/min，外焊槍拖罩氬氣流量25L 35L/min，內(nèi)焊槍拖 罩氬氣流量25L 30L/min，外焊槍電流140 160A，內(nèi)焊槍電流50 60A，外焊槍電壓 14 16V，內(nèi)焊槍電壓13 15V，外焊槍焊接速度95 115mm/min，內(nèi)焊槍焊接速度95 115mm/min,內(nèi)外兩支焊槍電弧前后距離4 6mm ；1.5氬弧焊槍鎢極在噴嘴的中心垂直于管道軸心，垂直角度公差為10°，左右偏 差各為5° ；這樣能更好的控制熔池的大小，而且可使噴嘴、拖罩保護(hù)氣均勻的保護(hù)熔池不 被氧化。
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1. 6焊接時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，焊槍和焊絲角度為80° 100°。管口坡口的形狀為V型。內(nèi)外兩支焊槍共同作業(yè)時，外部焊槍電弧先在焊縫中引燃，形成熔池后送進(jìn)焊絲 焊接，內(nèi)部焊槍首先用托罩保護(hù)氣對外部電弧形成熔池部位進(jìn)行氬氣保護(hù)，將外部電弧焊 接4 6mm后，內(nèi)部焊槍再引燃電弧。鎢極為鈰鎢極，鎢極直徑2. 5mm,噴嘴孔徑^mm,焊絲直徑2. 5mm。焊接時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，焊槍和焊絲角度為80° 100°。特別是焊絲和管道坡口的傾角不宜太小。焊接停止收弧時，采用電弧衰減，并要填滿弧坑，避免產(chǎn)生弧坑裂紋。焊槍和拖罩 氣體延時保護(hù)，避免焊縫在高溫下被大氣污染，焊絲端部不能馬上抽離保護(hù)區(qū)，避免焊絲端 部馬上變色氧化。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明大口徑工業(yè)純鈦管道封底雙弧焊焊接方法所具有的有益 效果是管道組對坡口間隙小，內(nèi)外焊縫熔池直觀，容易控制焊縫成型質(zhì)量，焊接速度較快， 平均是單弧焊焊接速度的3 5倍。而雙弧焊兩焊槍電流相加基本和單弧焊的電流相同， 熔池?zé)崃恳不鞠嗤?，不會因熱量過高，產(chǎn)生粗晶組織和氬氣保護(hù)不良現(xiàn)象，同時，內(nèi)外焊 縫成型圓滑、平整，不會出現(xiàn)凹凸不平現(xiàn)象，一次焊接成型，不需要修補。雙弧焊焊接時，焊 槍噴嘴、拖罩對焊縫兩面同時起到保護(hù)作用，不再需要另行管內(nèi)充氬氣保護(hù)，節(jié)省了管內(nèi)充 氬費用，據(jù)計算，封底焊接時每寸徑較常規(guī)焊接工藝節(jié)省氬氣成本1/3以上，管道口徑越大 焊接中節(jié)省氬氣越多，此工藝同樣適用于鋁合金、哈氏合金、不銹鋼等有色金屬的焊接。根據(jù)所述技術(shù)方案對工業(yè)純鈦管道封底600mm管徑做了單弧焊、雙弧焊焊接比較 見表1，實驗結(jié)果焊縫顏色呈銀白色，內(nèi)外焊肉成型均勻、飽滿，RT探傷全部為I級，沒有出 現(xiàn)未熔合、未焊透、氣孔、裂紋等缺陷。表1單弧焊、雙弧焊焊接比較
權(quán)利要求
1.大口徑工業(yè)純鈦管道封底雙弧焊焊接方法，其特征在于1.1將焊絲和焊件表面的油污和氧化物清理干凈；1.2將管道進(jìn)行坡口加工；1. 3進(jìn)行管道組對，組對間隙為1 2mm ；1.4鈦管道內(nèi)外兩支焊槍共同作業(yè)對鈦管道進(jìn)行焊接，采用帶保護(hù)拖罩的鎢極氬弧焊 槍，焊接時按焊接方向，焊槍噴嘴在前保護(hù)拖罩在后，外焊槍噴嘴氬氣流量25L 30L/min， 內(nèi)焊槍噴嘴氬氣流量15L 20L/min，外焊槍拖罩氬氣流量25L 35L/min，內(nèi)焊槍拖罩氬 氣流量25L 30L/min，外焊槍電流140 160A，內(nèi)焊槍電流50 60A，外焊槍電壓14 16V,內(nèi)焊槍電壓13 15V，外焊槍焊接速度95 115mm/min，內(nèi)焊槍焊接速度95 115mm/ min,內(nèi)外兩支焊槍電弧前后距離4 6mm ；1.5氬弧焊槍鎢極垂直于管道軸心，垂直角度公差為10°，左右偏差各為5° ；1.6焊接時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，焊槍和焊絲角度為80° 100°。
2.根據(jù)權(quán)利要求1步驟1.2所述的大口徑工業(yè)純鈦管道封底雙弧焊焊接方法，其特征 在于管口坡口的形狀為V型。
3.根據(jù)權(quán)利要求1步驟1.4所述的大口徑工業(yè)純鈦管道封底雙弧焊焊接方法，其特 征在于內(nèi)外兩支焊槍共同作業(yè)時，外部焊槍電弧先在焊縫中引燃，形成熔池后送進(jìn)焊絲焊 接，內(nèi)部焊槍首先用托罩保護(hù)氣對外部電弧形成熔池部位進(jìn)行氬氣保護(hù)，將外部電弧焊接 4 6mm后，內(nèi)部焊槍再引燃電弧。
4.根據(jù)權(quán)利要求1步驟1.4所述的大口徑工業(yè)純鈦管道封底雙弧焊焊接方法，其特征 在于鎢極為鈰鎢極，鎢極直徑2. 5mm,噴嘴孔徑^mm,焊絲直徑2. 5mm。
全文摘要
大口徑工業(yè)純鈦管道封底雙弧焊焊接方法，屬于管道焊接技術(shù)領(lǐng)域，適用于各行業(yè)大口徑(Φ≥600mm)鈦材管道、設(shè)備及其它有色金屬的根部焊接。將焊絲和焊件表面的油污和氧化物清理干凈；將管道進(jìn)行坡口加工；進(jìn)行管道組對，組對間隙為1～2mm；鈦管道內(nèi)外兩支焊槍共同作業(yè)對鈦管道進(jìn)行焊接，采用帶保護(hù)拖罩的鎢極氬弧焊槍，焊接時按焊接方向，焊槍噴嘴在前保護(hù)拖罩在后，外焊槍噴嘴氬氣流量25L～30L/min，內(nèi)焊槍噴嘴氬氣流量15L～20L/min，外焊槍拖罩氬氣流量25L～35L/min，內(nèi)焊槍拖罩氬氣流量25L～30L/min，外焊槍電流140～160A；具有容易控制焊縫成型質(zhì)量，焊接速度快，是單弧焊焊接速度的3～5倍。節(jié)約能源和原材料等優(yōu)點。
文檔編號B23K9/16GK102069274SQ20091023064
公開日2011年5月25日 申請日期2009年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月24日
發(fā)明者唐元生, 馬志才 申請人:中國石化集團(tuán)第十建設(shè)公司