不锈钢管道焊接充氩保护

1、不锈钢管道焊接充氩保护中国二冶管铁公司一一贾虎摘 要：针对核电施工中出现的大批量不锈钢管道需要安装焊接的实际情况，从保证焊接接头根部焊接质量和降低施工成本出发，对用海绵加胶木板做堵头，用可溶纸做堵头，或者将可溶纸做成截面为U型的 环状气室这3种充氩保护方式进行了对比研究。实践表明，这些保护 措施不仅适用于不锈钢材质管道焊接接头根部的充氩保护，还可用于各种中、高合金钢材质管道焊接接头根部的充氩保护。关键词:不锈钢管道焊接充氩保护在常规小火电机组不锈钢管安装时，不锈钢管道最大规格 d219mm8mn大小管道焊口比较多，这些管道一般采用全充方式（也 就是管道内腔满充），这种充氩方式，保护质量不稳定，

2、充氩效果好 坏决定于管道充氩内腔的大小，当充氩内腔较小时，充氩保护效果显 著。当内腔较大时，其充氩保护效果不是很明显，且氩气用量较大、 不经济，因此一般用于不锈钢管道焊接量不大的情况下。 在大型电厂 施工中不锈钢管道涉及的系统面广规格大、 数量多。面对如此大的不 锈钢管道焊接量，对其采用全充方式很不经济，质量无保证。需要探 索一种即能有效保护焊接接头根部，又能大量减少氩气使用量的充氩 保护模式。1. 充氩保护的工艺研究。管道焊接有以下几种工艺：-i -(1) 全氩焊接：打底层，中间层及盖面层全部由氩弧焊接完成。(2) 氩电联焊：氩弧打底，中间层及盖面由电焊完成。(3) 纯电焊：打底、中间层、盖

3、面全由电焊完成。不锈钢管道采用纯电焊焊接时由于药皮熔渣对焊接熔池形成保 护，可使熔池金属免于空气氧化，因此在采用该种方法焊接不锈钢管 时，不需要用其它方法对根部形成过多保护，可实现根部焊缝无氧化、 无烧枯现象。不锈钢管道采用纯氩焊时，由于焊把中的氩气只可实现从一侧形 成氩气保护，熔池另一侧没有渣保护而直接与空气接触。当焊缝金属处于高温状态时，会与空气中氧气反应，使焊缝根部出现氧化、烧枯 现象。充氩保护就是在焊缝的背面空间充满氩气， 以隔断氧气与焊缝直 接根部接触，达到焊缝根部金属无氧化、无烧枯目的。由于焊接量很 大，采取全充氩气方式消耗量极大。因此考虑仅在焊缝周围小范围内 进行充氩。局部充氩的

4、关键就是搭建储气小室， 首要的条件是装配在 两个待焊部件之前，在焊接头的对接前，应在管道内制作充氩小室。2. 储氩小室的制作：2.1用海绵加胶木板做堵头用海绵加胶木板做堵头，并装设在焊件中，在焊接完成后，堵头能够被预先留在管子口侧的钢丝拉出(图 1)-10 -排气管胶木板可溶胶带或塑料胶带氩气入口充氩软管图1a管段一排气管海绵不锈钢索管段二图1b胶木板可溶胶带或塑料胶带氩气入口充氩软管这种方法适用于外径大于159-500mm!不是安装死口情况下焊 接接头的背面充氩保护，但在焊前首先要考虑焊后拆除堵头的可能性。其工艺流程如下：(1)首先做管段1的堵头A,堵头A用2块直径小于焊管内径20mm 的圆

5、形胶合板夹1块厚度50mm直径比所焊管道内径大20mn的圆 柱形海绵做成。在堵头A上开1个排气孔，对水平管开在距胶合板边 缘约10mn处(图1a),对垂直管则开在堵头圆心处，装入排气管管(图1b)。在背对排气孔一侧距胶合板边缘约 1015mn处再开一孔， 穿入并固定不锈钢索。(2) 对于管段2准备堵头B,堵头B上不开排气孔，而在堵头 中心开一进气口，再在其上安装氩气进气嘴，装上氩气软管。将不锈 钢索连接并固定在堵头B距胶合板边缘约1015mn处的孔上。(3) 装配堵头A。堵头A塞入管子1中距管口 400mr500mn处。 对水平管应将氩气排气口置于管子中心线的上方； 检查海绵堵头与管 内壁接触

6、良好，与管壁垂直；连接堵头 A和B,将堵头B与堵头A用 1根钢索连在一起，不锈钢索绷直时要与管道中心线大致平行，以确保在焊接工作完成后能顺利被抽出。(4) 装配堵头B。钢索和氩气软管应能通过管段 2的整个长度， 以便在焊接后能抽出堵头 A和B;将氩气软管连接到中心位置的氩气 入口嘴处，并将钢索连接到堵头的偏心孔上。为便于焊接取出堵头， 可用胶布将氩气软管和钢索以一定的间隔缠在一起。 将堵头B装在管段2中距要焊接的焊口边缘400mnr500mn处，检查海绵堵头与管内 壁接触良好，与管壁垂直。(5) 当两个堵头在相应管道中安装就位后，进行对口。(6) 采用定位焊或夹具对接头进行固定。(7) 用塑料

7、胶带包覆焊口，使内腔成为一个封闭的气室(8) 般焊前须提前进行充氩，以便把管道里的空气排尽，充 氩时氩气流量要适中，在般为 412L/min。(9) 焊后如果无损检验合格，则可从管道中抽出堵头。如堵头 损坏。则应及时消除内部的遗留物。2. 2用可溶纸做堵头用可溶纸做堵头，并装在焊件或管口中，在管道打水压或用高压 水喷射时可溶纸可被水溶化并冲走。该方法适用开必须进行水压试验 或水冲洗的管道，以及直径w 159mm或为安装死口而直径159mm 或安装位置特殊的管道焊接头充氩，其工艺流程如下。(1) 将可溶纸剪成圆形，其直径为管道内径加 60mm对直径为 20mn以下的管道为管道内径的3倍。(2)

8、将可溶纸靠在管端，以在其上标示出或用手按压出管道内径，沿按压线把纸的边缘向后折成 90°角。将做好的可溶纸塞入管 中，可溶纸距管口 400mm对于水平管两纸塞上各开1个排气孔，排 气孔位于安装位置上的可溶纸圆心上方距纸边缘约1020mm处。对垂直管，排气孔开在焊口上侧的可溶纸圆心处。(3) 可溶纸用可溶胶带纸粘好。(4) 当纸塞装好后，用针形管从焊接接头处充氩。如图(2b)打底焊时，必须从仰焊位置向两侧进行。管段一7/图22. 3用可溶纸做成截面为U型的环状气室该方法适用于直径大于600mm且非安装死口、可以直接进入焊接 接头背面充氩。工艺流程如下。(1) 将可溶纸剪成宽700800mm长度超出管道内周长50mm 的长条形。(2) 可溶纸紧贴焊缝背部，对称分布于焊缝两侧，用胶水粘好。 如图(3)充氩软管管段管段二可溶胶带或塑料胶带可溶纸可溶纸针形嘴(3) 将可溶纸两侧向焊缝推进，使两边缘间直线距离约 600 650mm然后粘好可溶纸边缘。确保可溶纸中间部位向远离焊缝处于 拱起。(4) 在焊缝位置包好胶带纸。形成一封闭的气室。(5) 用针形管在焊接接头处充氩气。(6) 充氩时打底焊从仰