钛管焊接工艺

1、.钛管焊接工艺1.1 钛管的设计技术条件与标准1.1.1 设计技术条件1.1.1.1管材及配件材质IN178503.7025,37035,37055其化学成分如下表：序号材料号牌号化学成分 DINl7850 (级别 ) Ti C FeN O H1 3.7025余量 0.08 0.20 0.05.03 0.12 0.0132 3.7035余量 0.08 0.25 0.05.070.18 0.0133 3.7055余量 0.10 0.30 0.05.150.25 0.0131.1.1.2管材规格： 508×，4.5 408×，14 26.9 × l.5, 21。.3

2、× 2.61.1.1.3钛管工作条件；温度 224，压力 2.5MPa，介质醋酸，溴化物。1.1.1.4管道质量要求：焊接接头系数1，焊缝射线检验100%，水压试验力3.75MPa，气密性试验压力0.625MPa1.1.2 技术标准1.1.2.1管道工程钛材焊接规范LON1015E1.1.2.2钛管施工技术条件伍德公司标准1.1.2.3钛管施工及验收规范 SHJ502-861.2 焊接特点钛管焊接是利用惰性气体对焊接区进行有效保护的TiG 焊接工艺。由于钛材具有特殊的物理化学特性，因而其焊接工艺与其它金属存在较大差异。焊接时必须保证：（1）焊接区金属在 250以上不受活性气体N，0、

3、H.及有害杂质元素 C，Fe，Mn 等的污染。（2）不能形成粗晶组织。（3）不能产生较大的焊接残余应力和残余变形。所以，焊接过程须按合理的工艺，严格按工序质量管理标准，实行全过程的质量控制。使人、机、料、法各因素均处于良好的受控状态，从而在合理的工期内，保证钛管的焊接质量。2 材料、设备及工具要求2.1 钛管及配件；应具有制造厂的出厂合格证和质量证明书。经复验其规格、化学成分、力学性能及供货状态均应符合DIN17850 标准的要求。2.2 焊接材料2.2.1 焊丝：焊丝牌号为ERTi-2。选择焊丝应符合：（1）焊丝的化学成分和力学性能应与母材相当；（2）若焊件要求有较高的塑性时，应采用纯度比母

4、材高的焊丝。2.2.2 焊丝在使用前要进行材质复验，检查出厂合格证和质量证明书；焊丝表面应清洁，无氧化色、无裂纹、起皮、斑疤和夹渣等缺陷。焊丝的化学成分应符合 AWS A516 一 70 的有关规定。2.2.3 氩气：工业一级纯氩，纯度不得低于 9998%，含水量小于50Mg/L 氩气在使用前先检查瓶体上的出厂合格证，以验证氢气的纯度指标，然后检查瓶阀有无漏气或失灵现象。2.2.4 钨极：选用 2.0 3.0mm 铈钨极，其化学成分应符合如下要求：成份 %牌号 W CeO Fe2O3+Al2O3SiO2Mo CuO.Wce-20 余量 2.0 0.02 0.06 0.01 0.012.3 焊接

5、设备2.3.1 焊机：采用直流 TiG 焊机。焊机应保证优良的工作特性和调节特性，同时配备有完好的电流表和电压表。2.3.2 焊炬 :采用QS 一 75°/500型水冷式 TiG 焊焊炬。焊炬应具有结构简单，轻巧耐用，枪体严密，绝缘良好，气流稳定，夹钨捧牢固，适合于各种位置焊接的特点。2.3.3 氩气输送管；采用半硬质塑料管，不宜用橡胶软管和其它吸湿材料。使用时应专用，不得与输送其它气体的管相互串用。氩气管不宜过长，以免压力降过大引起气流不稳,一般不超过 30m。2.3.4 焊接夹具：用奥氏体不锈钢或铜制管卡兰、锁紧螺栓等组对钛管及配件。应确保对钛管及配件有一定的夹紧力,以保证轴线一

6、致，间隙均匀合适。2.3.5 辅助设备及工具：氩气保护罩，磨光机，专用锉刀，不锈钢丝刷等。3 焊接工艺3.1 管道预制阶段3.1.1 管道切割与坡口加工；管材切割与坡口加工应在专门的作业场所内采用机械加工方法进行。加工时要用非污染介质洁净水进行冷却，以防氧化。加工工具应专用，并保持清洁，以防铁质污染。加工好的管口应保证表面平整，无裂纹、重皮等缺陷。切口平面最大倾斜度偏差不超过管径的1%。.3.1.2 表面清理：用奥氏体不锈钢制的钢丝刷清除钛管所有焊接表面及坡口附近 100mm内的锈皮、油漆、脏物、灰尘和能与钛材起反应的杂物。用砂轮修整加工面，清除飞边、毛刺 、 凸凹等缺陷。3.1.3 组对：将

7、钛管、配件对准、夹好，轴线不得偏移，间隙均匀一致，并应防止钛管在装配中被损伤和污染。避免强制组对。定位焊采用和正式焊接相同的焊接工艺。3.1.4 脱脂处理：用赛璐珞海棉沾无硫乙醇或无硫丙酮对所有焊接表面坡口附近 50mm内全部做脱脂处理，处理后的表面应无任何残留物。3.1.5 焊接：应在有关标准规定的条件下进行。3.1.5.1焊接工艺评定在钛管正式施焊前，用 252×14TA2 管进行焊接性试验，在此基础上进行 36×4， 252× 14垂直固定及水平固定位置的四项焊接工艺评定。焊接工艺评定宜在焊接试验室进行。试验前拟定了与工程施工实际相同的焊接方案，评定原则、要

8、求、方法均按ASME IX 执行。评定合格的工艺参数如下：a、坡口条件管壁厚 (mm)坡口形式坡口角度对口间隙(mm)钝边 (mm)清理范围(mm)2V 50°00.8 00.8 每侧 50100 2 V 60°0.52 11.5 每侧50100b 电源种类和特性直流正接c 焊接规范壁厚 mm 234 47 67 7 焊接层数1 12 233445钨 极 直 径 mm 2.0 2.0 2.0 3.03.0焊丝直径mm 2.03.0 3.03.0 3.0焊枪直径 mm1012 1620 16201620 16.20电压 V 1012 12141214 1214 1214 电流

9、 A 4070 80110110 140120 180 120 180焊速cm/min7.5 10 10 151015 1015 1015层间温度200200200 200 200线能量KJ/cm2.46.7 3.99.3 5.311.85.815.15.815.1喷咀氩气 l/min 812 1215 1520 15201520保护罩氩气 l/min 162525303545 3545 3545 管内氩气 l/min 610 815 1020 1020 1020氩气保护时间 S3060 60 60 60 60保护区氩气充装系数21.821.821.821.821.83.1.5.2焊工资格根据

10、焊接工艺评定所提供的工艺参数，在专家的指导下组织焊工进行学习，并请有经验的焊工师傅作示范，对将参与焊接的焊工进行操作技能培训和考试。结果参加培训的五名焊工全部通过DIN8560 规定的考试，并参加钛管的焊接工作。3.1.5.3焊材焊丝为德方提供的 ERTi-2，规格经工艺评定后确定为2.0、 3.。0焊丝在使用前应按坡口的清理方法进行表面清理及脱脂处理，施焊时焊丝的端部应除去1020mm长。3.1.5.4焊接环境钛管施工需在预制厂房内进行，在现场焊接固定口时，应根据需要搭设防雨、防风棚，保证焊接环境符合工艺要求。若出现下列条件之一时，不准进行焊接。3.1.5.5层间清理与保护.对多层焊道，在下一层施焊前，首先检查表面氧化程度，如有异常情况，应立即进行表面处理或返修处理，处理时必须用专用的奥氏体不锈钢制钢丝刷和砂轮。