一种镍合金工艺管道手工钨极氩弧焊焊接工艺

摘要

本发明公开了一种镍合金工艺管道手工钨极氩弧焊焊接工艺，包括以下步骤：A、焊前准备，B、组对，C、点固焊：D、焊前检查；E、手工焊接，采用直流正接，左焊法，多道立向上焊接，包括以下分步骤：E1)确定焊接工艺参数：E2)确定打底焊的施焊位置、起弧位置和施焊方向：E3)打底焊：E4)在打底焊熔敷金属焊道上形成第二层熔敷金属及后层熔覆金属，F、焊接过程中对焊接的各客观因素进行检查；G、焊后检查。利用该焊接工艺焊接牌号N08825镍合金工艺管道时，焊缝成型美观，焊纹均匀，热输入量小，组织致密，焊缝质量稳定，焊接难度低。

主权项

一种镍合金工艺管道手工钨极氩弧焊焊接工艺，包括以下步骤：A、焊前准备，包括以下分步骤：A1)选择工具：选用75°的氩弧焊炬、直径为40‑50mm²长度为3‑4m手把导线、直径2.0mm或2.4mm的铈钨极，铈钨极的尖端加工为锥度35°‑45°的圆锥台形，圆锥台形的小圆直径为0.8‑1.0mm，铈钨极相对氩弧焊炬的瓷嘴的伸出长度为6‑8mm；A2)管材和工具的验收检查：检查管材的牌号和规格，确保管材牌号为N08825，直径D>Φ13mm，厚度δ>1.5mm；检查直流氩弧焊炬及氩气流量计的计量器具是否已标定且在有效期内，检查氩气纯度是否为99.99％，检查焊丝表面是否清洁，管材、焊丝理化参数的验收检查是否合格；A3)对管材进行划线并进行尺寸检查；A4)对管材切割下料，保证切口端面与管材轴线的垂直度；A5)对需焊接的两管材的切口端面加工坡口，使两管材的坡口角度之和为56°‑65°，钝边为0.5‑1mm；A6)将坡口内外表面20mm范围内杂物清除干净，露出金属光泽；A7)检查管材内部的充氩装置运行是否符合工艺要求；B、将需要焊接的两管材进行组对，包括以下分步骤：B1)确认组对用的工装卡具与管材材质相同或相同组别，需要用到点固块时也要确认所用点固块与管材材质相同或相同组别；B2)确认组对管段同轴度，内错边小于壁厚的10％，且小于等于1mm；B3)将两管材水平组对，管材钟点位置六点处的组对间隙为2.4mm，十二点处的组对间隙大于3.2mm，水平转动焊口组对间隙为均匀的2.4mm，横焊位置焊口组对间隙为均匀的2.4mm；C、将两管材进行点固焊，包括以下分步骤：C1)确定组对方式：当管径Φ13mm＜D＜Φ168.3mm时，选用点焊组对固定或点固块组对固定；当D≥Φ168.3mm时，选用点固块组对固定；C2)当选用点焊组对时，坡口根部点固焊点焊接前，确定背面充氩纯度符合焊接要求，坡口根部点固焊点将熔入焊缝中，点固焊用的焊丝及工艺与正式焊相同；C3)当选用点焊组对时，点固焊焊点应避开在管材钟点位置的三、六、九、十二点；当选用点固块组对时，点固焊点落在母材外表面，点固块应避开在管材钟点位置的三、六、九、十二点，且点固块的数目为偶数个且圆周均布于管材上；C4)检查点固焊质量：当选用点焊组对时，点固焊缝厚度3‑5mm，长度5‑15mm，点固焊点若有缺陷必须打磨去除再重新点固焊，点固焊后将坡口根部点固焊点两端打磨成缓坡型；当选用点固块固定时，点固焊缝厚度4‑8mm，长度25‑55mm，点固焊点落在管材外表面。；D、焊前对外界客观因素进行检查；E、手工焊接，采用直流正接，左焊法，多道立向上焊接，具体包括以下分步骤：E1)确定焊接工艺满足以下参数：焊缝金属厚度＞1.5mm；焊接电流60‑140A；焊接电压10‑14V；焊接速度5‑12cm/min；正面保护气体流量10‑25L/min；反面保护气体流量10‑15L/min；在环境温度为‑20‑0℃时，最低的预热温度大于15℃，每道焊接的最高道间温度小于等于100℃；打底焊道和中间焊道的需要打磨清理；E2)确定打底焊的施焊位置、起弧位置和施焊方向：按照水平固定的管材的圆周截面划分，将底部位置定义为6点位置，将顶部位置定义为12点位置，并按照钟表刻度划分管材截面，施焊方向：6点→3点→12点；6点→9点→12点，并定义将焊接的运行方向定义为前；起始施焊位置取在距离6点位置的后侧10～20mm位置；E3)打底焊：E31)当采用点焊组对焊缝焊接时，焊钳手把线跨过手臂后右手握住从起弧位置起弧向后移动到起始施焊位置再以6点→3点→12点或6点→9点→12的运行方向施焊并将点固焊缝溶进打底焊熔池中；再以同样的焊接方式以6点→9点→12或6点→3点→12点的运行方向施焊并将点固焊缝溶进打底焊熔池中；最后将两段打底焊道在12点附近接头，形成整条打底焊熔敷金属焊道；E32)当采用点固块组对焊缝焊接时，焊钳手把线跨过手臂后右手握住从起弧位置起弧向后移动到距离6点位置的后侧10～20mm位置的起始施焊位置再向9点位置移动直至遇到前方的点固块停止形成第一段打底焊熔敷金属焊道；再以同样的焊接方式在管材的3点位置至12点位置之间靠近12点附近形成第二段打底焊熔敷金属焊道；第一段打底焊熔敷金属焊道与第二段打底焊熔敷金属焊道对称；再以同样的焊接方式从起弧位置向后移动与第一段打底焊熔敷金属焊道起焊点接头后，再向3点位置移动直至遇到前方的点固块停止形成第三段打底焊熔敷金属焊道；再以同样的焊接方式在管材的9点位置至12点位置之间靠近12附近形成与第二段打底焊熔敷金属焊道收弧点相接头的第四段打底焊熔敷金属焊道，第三段打底焊熔敷金属焊道与第四段打底焊熔敷金属焊道对称；至此第一段打底焊熔敷金属焊道和第三段打底焊熔敷金属焊道形成6点位置区域的打底焊熔敷金属焊道，第二段打底焊熔敷金属焊道与第四段打底焊熔敷金属焊道形成12点位置区域的打底焊熔敷金属焊道，再将6点位置区域的打底焊熔敷金属焊道的两端的点固块、12点位置区域的打底焊熔敷金属焊道的两端的点固块去除；若还有点固块，再以同样的焊接方式分别在6点‑9‑点‑12点之间的点固块之间，在6点‑3点‑12之间的点固块之间形成打底焊熔敷金属焊道；当相互对称的打底焊熔敷金属焊道形成后将对称的打底焊熔敷金属焊道两端的点固块去除，对称位置施焊，按照6点‑9‑点‑12点顺序方向或6点‑3点‑12点顺序方向，从之前施焊的打底焊道收弧点起焊，与前方之前施焊的打底焊道起焊点接头，最后将间隔的多段打底熔敷金属焊道接头，形成整条打底熔敷金属焊道；E4)按照与打底焊相同的施焊方向，熔池在坡口两边停留时间比焊缝中间长，在打底焊熔敷金属焊道上形成第二层熔敷金属，第二层熔敷金属的接头位置与打底焊熔敷金属焊道的接头位置错开；E5)第二层以后的熔覆金属包括至少一道熔覆金属，每道熔覆金属均按照打底焊的施焊方向施焊，熔池在两边停留时间比焊缝中间长以保证坡口面及层间熔透，后一层的熔覆金属接头与前一层熔覆金属的接头错开；E6)整个焊接过程中，焊枪磁嘴下部支撑在根部坡口面上，以此为支点，握紧焊把，手腕做均匀圆弧运动，带动焊把在钨丝压帽轴向的70°～85°范围内，以磁嘴支点为顶点，钨极圧帽及氩弧弧柱做圆锥摆动和前进，随着焊缝的成形，磁嘴下部转而以红热的焊缝表面为支撑平稳的前移，根部的内凸高度在2mm范围内，仰焊部位焊丝端头送到坡口的根部，水平固定焊口立上坡到平焊位置焊丝端头只给进到熔池边缘；E7)接头时的焊接方式为：从接头位置前10mm左右的坡口内起弧，然后向后移到接头缓坡位置上部，电弧在坡口两边停留时间比焊缝中间长以保证两边熔合，待熔池形成后，控制熔池大小逐渐给丝，铁水填满熔池两边熔合线边缘，然后向前移动使熔池前移，焊缝逐渐延长；F、焊接过程中对焊接的各客观因素进行检查；G、焊后检查。