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厚壁不銹鋼管焊接技巧

隨著石油、化工裝置大型化的發(fā)展，高溫、高壓、臨氫裝置中厚壁不銹鋼管應用將更為廣泛，焊接質(zhì)量直接影響其使用安全性，因此厚壁不銹鋼管的焊接技術顯得更為重要。本文就厚壁不銹鋼管焊接技巧展開討論。

不銹鋼管焊接性較好，具有不銹鋼物理性能特點。焊接過程中，由于導熱系數(shù)小、厚壁較厚散熱較難等因素影響，焊接接頭在敏化溫度區(qū)間（450~850℃）停留時間較長，易形成粗大的鑄態(tài)組織，且在晶界上易析出大量碳化鉻（Cr₂₃C₆），降低不銹鋼的耐蝕性，造成晶間腐蝕；同時焊縫受殘余拉應力影響，熱輸入量較大時熱裂紋的傾向較為明顯。因此，焊接材料和工藝選擇不當時，易出現(xiàn)熱裂紋、晶間腐蝕和應力腐蝕等缺陷。

厚壁不銹鋼管焊接常采用氬電聯(lián)焊方法。鎢極氬弧焊線能量小，能夠避免焊接過程中熱輸入量高導致焊接接頭性能下降，產(chǎn)生熱裂紋，但生產(chǎn)效率低，適合于打底焊；焊條電弧焊效率相對較高，熱影響區(qū)小，有利于保證焊接接頭質(zhì)量。焊接材料選擇應與母材化學成分、性能相近的材料，才能保證焊后的焊接接頭的力學性能、耐腐蝕性能符合要求。

不銹鋼厚壁管焊接關鍵在于采用小線能量和較快的冷卻速度，減少焊接熱影響區(qū)和敏化溫度范圍停留時間，防止焊接接頭出現(xiàn)碳化物析出敏化、熱裂紋和脆化等焊接缺陷。鎢極氬弧焊焊接電流控制在110~140A，正面、背面采用相同的流量（15～20L/min）進行保護，焊絲前端應置于保護氣體中，焊前嚴格清理雜質(zhì)，對于不銹鋼厚壁管應在焊縫背面吹氬氣加以保護，并促進背面成形。

焊條電弧焊焊接電流控制在110~130A，焊接過程中焊條不作橫向擺動，焊道的寬度不超過直徑的2.5倍，短弧焊、收弧慢。焊接采用多層多道焊，每層厚度不大于3mm，嚴格控制道間溫度，每一焊道完成后不僅要徹底清除焊道表面的焊渣和周圍的飛濺物、防飛濺涂料，以及消除氣孔、夾渣等表面缺陷，而且后焊道應在前焊道冷卻至60℃以下再施焊，盡量避免碳化物的析出和形成粗大的奧氏體組織。在焊接過程中及時調(diào)整焊接順序，使焊接變形控制在允許的范圍之內(nèi)。管道焊接不能在坡口以外的地方引弧和收弧，確保引弧與收弧處的質(zhì)量，弧坑應填滿，并用砂輪將收弧處修平整。

厚壁不銹鋼管焊縫經(jīng)穩(wěn)定化處理后，焊縫可能出現(xiàn)再熱裂紋。穩(wěn)定化處理前經(jīng)無損探傷檢測合格后，將鋼管加熱區(qū)表面清理干凈后，采用電加熱法處理，同時采用熱電偶測溫監(jiān)控，保證不銹鋼管溫度控制在900±10℃之間。測溫點不應少于兩個，確保加熱過程中加熱溫度分布均勻和準確地控制熱處理溫度。

以上就是厚壁不銹鋼管焊接技巧，通過控制焊接道間溫度，避免敏化溫度停留時間過長是提高厚壁不銹鋼管焊接質(zhì)量的有效措施，但由于每道均需要急速冷卻，焊接過程時間較長，生產(chǎn)效率低，增加生產(chǎn)成本。因此，采用線能量小的焊接方法，降低焊接熱輸入量，控制脆性相和碳化物析出。