不锈钢管摇摆焊焊接工艺

不锈钢管摇摆焊焊接工艺

吕阳

（中国电建核电工程公司山东250102）

摘要：由于奥氏体不锈钢在核电，火电发电厂应用广泛，尤其是火电精处理管道系统，核电除盐水管道系统。因此不锈钢焊接工艺在焊接管道中变得尤为重要。在现场安装施焊中由于工人对奥氏体不锈钢了解不足，焊接技术有限，由此而出现的奥氏体不锈钢管的焊接问题，造成一些焊接缺陷，导致具有寿命优势的奥氏体不锈钢管早期失效，出现漏气，漏水等现象，容易出现质量事故。不锈钢摇摆焊的摇摆技巧，既保证了焊接质量，又呈现出了优美漂亮的焊缝。

关键词：不锈钢；摇摆焊工艺

1焊接前的准备

通过在工作中的经验，介绍精处理管道Φ168×4.0mm的0Cr18Ni9管道的焊接过程及工艺要求。

1.1施工焊前的准备工作

1.1.1.焊用角磨机打磨出V型坡口（如下图），坡口区10-15mm的范围内应清洁干净，并打磨出金属光泽，焊缝间隙3.2±0.8mm，管壁内部也要清理干净，以免出现内部融合不好出现未熔。

1.1.2焊接方法

手工钨极氩弧的氩气保护效果好，合金元素过渡系数高，焊缝成分易于控制，同时由于氩弧焊热量集中、热影响区窄，晶粒长大倾向小，加上良好的氩气冷却效果，焊缝成型好，可进行全位置焊接。氩弧焊对对口质量、环境要求较高，易于保证焊接质量，所以不锈钢压力管道对接焊口通常采用手工钨极氩弧焊。

1.1.3焊接材料选用

焊接材料通常根据奥氏体不锈钢材质、工作条件（温度和介质）、焊接方法来选择，原则上选用使焊缝金属成分与母材相同或相近的焊接材料。由于焊缝含碳量对其耐腐蚀性能影响较大，因此，尽量选用含碳量较低的焊接材料，以确保熔敷金属的含碳量不高于母材。

我们在焊接仪用压缩空气时采用ER-347不锈钢焊丝。

1.2点固焊口

对口完毕后，采用搭接点固法，以免伤到坡口，在焊口的左右两则点上两个对称焊点，焊接到点固处，用角磨机把点固处磨掉，点固处不要太小，以免焊接变形。

1.3背面充氩保护：为防止打底层氧化，制作简易气室，从管道内部进行充氩保护，由于管壁较薄，在整个焊接过程中，氩气保护不能中断。

2焊接工艺要求

2.1打底层的工艺要求

Φ168×5.0mm的奥氏体不锈钢管道不需要焊前预热。进行施焊时，要在焊口背面进行充氩保护，采用的氩气纯度为大于或等于99.95%的氩气，背面充氩，氧气含量在0.05%以下。

焊接电流应使用最小值为50A-110A，采用高频起弧，焊枪喷嘴放在坡口处，准备好填丝。起弧后，待坡口钝边化后快速填丝，坡口搭接后快速摇摆焊枪，摇摆焊枪原理是利用喷嘴下半圆摇摆齿状路线行走。在焊接中焊丝不能中断，采用焊枪快速摇摆，两边稍停顿，中间快速过渡方法，注意焊丝续进程度，把握好续丝量，续丝太快会出现焊丝头，太慢会出现内凹现象，打底焊道采用快速高频率摇摆焊接方式，有利于控制焊接温度，能够更好的保护内不氧化，在焊接过程中注意观察焊接熔池颜色，以便更好的控制温度，颜色大体分为银白，金黄，五彩，蓝，红，黑，从温度低到高，黑色是已经氧化，温度控制在150℃以下，焊接中观察熔池流动性来调节焊接温度，快速均匀摇摆前行。焊接收弧时要填满弧坑，注意控制熔池温度，温度太高会出现塌陷，温度太低会出现接头未熔合，收弧时，把电弧引至坡口边缘，进行快速收弧，收弧后，仍要用氩气对焊缝接头进行保护一段时间，防止接头氧化，第一层焊完后，应用不锈钢钢丝刷清理焊缝，清除氧化物。

2.2层间的工艺要求

在焊接第二道填充时，焊枪的氩气压力和流量调小一些，以防熔池翻浆。焊接过程同第一道焊缝相同，在第二道焊接时，注意摇摆幅度，摇摆幅度要比第一道大，角度要大，手腕翻转的幅度要大些，形成大片鱼鳞状，控制焊接温度，观察焊接熔池颜色变化，在摇摆时手腕不要太用力压在焊枪上，自燃协调的摇摆。填充层不要填太满，以免盖面时外表太高，低于母材0.5mm，有利于更好的控制盖面层，摇摆时注意幅度大小，续丝量，来控制平整度。

2.3第三层间的工艺要求

焊接第三层时，盖面层不宜太厚，太高，一般高于管壁不超过2mm。焊缝盖面摇摆幅度相比第二道要小一点，利用手腕力量来控制喷嘴摇摆幅度，注意坡口两侧边缘，保持每次摇摆到边缘的位置，每次摆动都到相同位置返回，焊枪和管件角度保持在45°焊丝与熔池协调，注意下半部和中部，上部摇摆调整好适合角度，挂面层要采用低参数焊接，要使外表表面光滑亮泽，高低平整，花纹整齐，焊缝要呈现出金黄色或与母材同一种颜色。焊完后，清理焊缝表面，检查缺陷。

4结论

在现场焊接不锈钢固定焊口和可移动焊口中，总结出不锈钢摇摆焊方法，有几点技术要点：

4.1.起弧后摇摆频率要慢些，因为管材温度还不能很快达到理想的摇摆温度，摇摆焊不同于撑手焊，对于温度的把控很重要；

4.2.摇摆时控制好手腕的力量分配和手腕的摇摆方向，采用横8字锯齿型摇摆方向摇摆前进；

4.3.摇摆是手腕不要太过僵硬，注意摇摆幅度、速度、跨距均匀一致，时刻根据熔池温度颜色来控制；

4.4.摇摆焊工艺要经过长时间练习，多干多练，用心去做，才能达到理想状态。

注释：

0Cr18Ni9适用于工作温度-196--800℃的汽、水、油管道，0代表含碳量平均碳含量小于千分之一，18代表含铬（Cr）约量18%，9代表镍（Ni）含量8%~10%。摇摆焊时，最好使用防风瓷嘴，能够很好的保护熔池，防止氧化，摇摆时注意摇摆幅度角度钨极端部不要触到熔池，以防造成夹钨缺陷，气体不易太小。

参数文献：

[1]《焊工》中国劳动社会保障出版社ISBN7-5015-3819-1/TH.300

[2]《焊工培训使用教材》中国电力出版社出版发行2002年1月第一版，

[3]《火力发电厂焊接技术规程》DL/T869-2012