厚壁大口径BFe10

1、厚壁大口径BFe10-1-1铁白铜管焊接试验渤海船舶重工有限责任公司（葫芦岛市 125004） 刘殿宝 高 峰 刘 放 摘要： 对进口的340 mm16 mmBFe10-1-1铁白铜管采用进口的MONEL67焊丝和MONEL187焊条进行焊接工艺试验和焊接工艺评定，制订出了厚壁BFe10-1-1铁白铜管的焊接工艺规程。关键词： BFe10-1-1铁白铜管 焊接工艺 MONEL67/MONEL187WELDING PROCEDURE OF BFe10-1-1 COPPER-NICKELALLOY THICK-WALL MAJOR DIAMETER PIPEJZWT5BZBohai Shipbui

2、lding Important Industry Co. Ltd Liu Dianbao， Gao Feng, Liu FangAbstract The welding procedure test and welding procedure qualification test of imported 340 mm16 mm BFe1011 copper-nickel alloy thick wall pipe were completed using imported MONEL67 wire and MONEL187 welding electrode. The welding proc

3、edure specifications used for BFe10-1-1 copper-nickel alloy pipe were prepared.WTKey words:BFe10-1-1 copper-nickel alloy pipe， welding procedure， MONEL67/ MONEL187 0 前 言我公司采用德国KME公司生产的340 mm16 mm BFe10-1-1铁白铜管，匹配美国INCO公司生产的MONEL67（相当于AWS A5.7 ERCuNi）焊丝1和MONEL187（相当于AWS A5.6 ECuNi）焊条2，进行了厚壁大口径BFe10-1

4、-1铁白铜管对接焊接试验，并参照JB4708-2000标准的内容进行了焊接工艺评定，编制出了焊接工艺规程。1 试验用材料及设备试验用母材为BFe10-1-1铁白铜管，供货状态为退火态，其化学成分及力学性能见表1、表2。焊接材料为美国INCO公司生产的1.6 mm MONEL67条状焊丝和2.4 mm、3.2 mm MONEL187焊条。 手工钨极氩弧焊设备为美国LINCOLN公司的SQUAREWAVE TIG355交直流两用氩弧焊机，采用直流正接，手工电弧焊采用ZX5-400硅整流焊机。2 焊接试验2.1 坡口形式、尺寸及装配经试验确定，厚壁BFe10-1-1铁白铜管对接接头的坡口形式为V形，

5、采用机加工方法制备，见图1。装配时为防止焊缝横向收缩导致根部间隙变小而无法实现钨极氩弧焊内填丝单面焊双面成形，焊接定位焊缝时，在接头4等分处的坡口中放置如图2所示的白铜（材质为B10或B30）定位塞块来保持装配间隙。每焊接一段打底焊缝后去掉一块定位塞块。2.2 焊接工艺试验（1）焊前准备 焊前仔细清除坡口及其内外两侧20 mm范围内的氧化膜、油污、铁锈、水分及其它污物，并用丙酮擦洗干净。 （2）焊接顺序 采用手工钨极氩弧焊内填丝单面焊双面成形的技术进行打底焊、填充焊（1.6 mmMONEL67焊丝），焊缝厚度5 mm后采用手工电弧焊方法（2.4 mm及3.2 mmMONEL187焊条）进行填充

6、焊和盖面焊。（3）钨极氩弧焊焊接工艺参数 焊接位置为管子水平转动位置，氩气纯度为99.999%,具体工艺参数见表3。（4）手工电弧焊焊接工艺参数 焊接位置为管子水平转动位置。其工艺参数见表4。（5）无损检验 为便于对焊缝中的缺陷（主要是气孔）进行返修，在手工钨极氩弧填充焊焊至规定厚度（5 mm）时，进行一次射线检验，合格后进行手工电弧填充焊，在手工电弧焊填充焊缝焊至约12 mm时，再进行一次射线检验，合格后焊接余下焊缝。全部焊缝焊接结束后，再进行一次射线检验。射线检验结果需满足JB4730-94的级焊缝要求。 3 气孔试验在厚壁BFe10-1-1铁白铜管手工钨极氩弧焊和手工电弧焊焊缝中都出现了

7、气孔，尤其手工电弧焊焊缝中的气孔较为严重，且难以控制。解剖发现，手工电弧焊焊缝中的气孔均为沿焊缝长度方向分布的长条状气孔。通过查阅资3并经试验证明，为了防止BFe10-1-1铁白铜管焊缝中产生气孔，需控制焊缝中氢和氧的来源。3.1 控制焊缝中氢的来源在手工钨极氩弧焊时仔细清理工件表面的杂质和使用高纯度氩气；在手工电弧焊时严格执行焊条烘焙要求（310320 2 h）和领用程序（使用可通电加热的保温筒领用焊条）；控制环境湿度（不得超过85%）；采用短弧焊接并控制焊道宽度不超过焊条直径的3倍。3.2 控制焊缝中氧的来源在氩弧焊时，仔细清除掉坡口附近和前一焊道表面的杂质及氧化膜、并使用高纯度氩气；在手

8、工电弧焊时，电弧长度必须尽可能的短，防止焊道过热并禁止过早敲掉渣壳；每焊接一道焊缝之前，必须用铝基砂轮清除掉前一焊道表面的氧化膜、飞溅和其它杂质。 4 焊接工艺评定试验按照JB4708-2000的要求焊制了34016 mmBFe10-1-1铁白铜管对接焊缝焊接工艺评定试件，并进行了射线探伤检验和理化性能检验。射线检验的结果满足JB4730-94级焊缝的要求，接头拉伸试验，侧弯试验，冲击试验和金相检验的结果均在合格指标内。5 结 论焊接工艺评定结果证明，厚壁大口径BFe10-1-1铁白铜管对接接头的坡口形式、装配要求、焊接工艺参数及无损检验、焊缝返修等焊接工艺是合理的、可行的，并已应用于产品焊接。 参考文献1 ANSI/AWS A5.7-84 specification for copper and copper alloy bare welding rods and electrodes2