EP管焊接学习课件

跨入半导体行业，介入超纯气体管道施工我中电四公司在激烈的市场竞争中，公司领导英明决策，紧握市场脉搏，先后在上海、北京、苏州、南京及东北等地建立了分公司，介入了上海普莱克斯、中芯国际、杜邦、Intel、北京首钢、苏州金像、吉林华威等国际国内知名公司的洁净项目工程。超纯介质不锈钢管道施工要求技术含量高，是半导体工艺、通讯技术、生物工程中是必不可少的，超纯介质不锈钢管道施工要求在千级以上的洁净室或厂房内预制，管道施工对含氧量、露点、尘埃粒子、碳氢化合物都有严格的要求；超纯气体管道施工要求施工人员的素质高，施工人员既要熟练操作自动焊机和编制参数，又要具备较强的洁净意识，具备精益求精的工作态度；超纯气体管道施工对机械设备要求高，目前使用的设备有美国、法国和德国制造的，价格昂贵，科技含量高。AW自动焊接系统1、GTAW自动焊1）GTAW就是在惰性气体的保护下，使用钨做电极产生电弧来融接金属的焊接方法。G—在此指惰性气体，T—tungsten(钨)，A—arc（电弧），W—weld（焊接）。2）在GTAW中所使用的惰性气体一般是氩气（Argon），有的也使用氦气，通常把这种焊接方法称作氩焊。3）GTAW的优点①能焊出高品质的焊缝②可以准确的控制热输入③可以焊接多种不同的金属④有无填料皆可焊接⑤可消除飞溅2、GTAW自动焊的主要组成⑴保护气体⑵焊机⑶钨棒⑷焊把、夹具1）保护气体①保护气体一般使用惰性气体，通常使用氩气（Ar）,其化学性质稳定，且在大气中的含量较其它惰性气体多，价格便宜。②焊接中使用的氩气的纯度为99.999%。氩气比空气中38%，充气时应注意此性质。③管道焊接时不论管内管外都需要氩气保护，来防止焊点的氧化。管外保护是把氩气通入焊把内腔保护焊点，管内保护是把氩气直接通入管内保护焊接点。④管内充入氩气一是防止内焊缝氧化,另一个用途就是使管内产生内压。焊接时融化的金属会产生凹陷，管内的压力可防止焊缝产生凹陷。但管内的压力过大会造成焊缝凸起，甚至会冲破管材。⑤管内压力的控制：管内压力因管径不同、壁厚不同而不同，可用压差计量取。充气的流量越大，内压越大。在一定的流量条件下，影响内压的因素有管子的长度和出口端的出气孔径，每次焊接前都必须量取，以确保所需的压力。⑥混合气体焊接使用的保护气体以氩最为普遍,但有些情况下也可以使用混合气体,混合比例约为3～10%。§Ar+H2混合气：因H2易燃烧，增加了电弧的温度，使电弧的穿透力加强，适用于厚壁材质。§Ar+He混合气：同样的电流和电压下，He释放的热量比Ar大二倍，能获得较大的熔深，但电流的稳定性和熔池的控制却比Ar差，若用75%Ar和25%He，能综合两种气体的优点，电弧既稳定还能获得较大的熔深。其它混合保护气体见表1表1焊接保护气体混合气体成分适用特点5%O2/ArMIG焊接中碳钢、合金钢、不锈钢。焊接性好，焊接速度快，能降低焊缝中的含碳量。2%O2/ArMIG焊接焊接速度快，适用于薄板碳钢焊接。5%H2/ArTIG＆PLASMA6mm以上厚度的不锈钢焊接及切割2%H2/ArTIG适用于薄壁不锈钢熔融焊，不填料。3%H2/ArTIG3～5mm厚的不锈钢焊接7%H2/ArTIG＆TIG适用于较厚(5mm以上)的不锈钢焊接3%CO2+2%O2/ArTIG适用于普通碳钢、不锈钢焊接，焊接速度快。25%Ar/HeTIG＆TIG＆PLASMA对于铝合金、铜、镁、镍等焊接效果较好，在9mm以上焊材效果尤佳。25%He/ArTIG＆TIG特殊不锈钢、薄铝及铜材料焊接，尤其防止氧化上效果特佳，且焊接速度快。7%Ar+2.5%CO2/HeMAG&MG用于不锈钢及不锈钢合金的焊接，效果非常完美，能降低焊缝中的含碳量。2%H2/N2TIG用于TIG焊在不锈钢焊接时管内保护气35%H2/ArPLASMA切割碳钢、铝、不锈钢（40mm厚），速度快35%H2/N2PLASMA切割40mm以上的不锈钢，切割速度快，烟量少，切割面平整。40%H2/N2PLASMA切割50mm以上的不锈钢，切割速度快，烟量少，切割面平整，残渣附着量少。50%H2/N2PLASMA切割60～80mm以上的不锈钢，切割速度快，烟量少，切割面平整，残渣附着量少。15%CO2/ArMIG焊接轻型钢、软钢、不锈钢等薄钢材的焊接，短弧焊时渗透性高。20%CO2/ArMIG焊接对薄型及中型钢焊接时，短弧焊时渗透性较好，焊道平滑。25%CO2/ArMIG焊接中厚板材焊接，不锈钢药心焊丝有特殊的效果，残渣少，烟量少。5%CO2/ArMIG焊接轻型钢、不锈钢及薄钢材焊接，尤其在使用脉冲时能得到快速效果。35%CO2/ArMIG焊接中薄板焊接，适用于药心焊丝，渗透性好。40%CO2/ArMIG焊接40～60mm厚碳钢，打底焊，配合药心焊丝使用，渗透好。2）焊机①自动焊机ARCMachine:ARC107―4A(美国)ARC207AARC207A―1A207A―HPSwagelok:CajonD75(美国)CajonD100CajonM100ORBIMAT160C(德国)波利速：PS―204(法国)②半自动焊机（手焊机）HanshenP―160等ARC207A、ORBMAT160C一般适用于中型管径焊接，3/4″～3.5″。Cajon系列适用于小管径的焊接，1/4″～3/4″。PS―204一般适用于大管径的焊接，大于3.5″的管子。手焊机一般用于管子的点固，在自动焊机不能焊接的位置，也可用它焊接，但焊接技术要求较高。3）钨棒①钨棒是焊机使用的电极材料,一般为非消耗性电极,也就是说电极本身不作为填充材料。钨的熔点较高,且能发射电子,做电极使用不易损耗。②通常所使用的钨极有三种：纯钨电极钍钨电极铈钨电极选择电极一般选择钍钨、铈钨极，而不采用纯钨极，因钍、二氧化铈，在高温下，端部外形不易受影响，且具有很强的电子发射能力，有较大的负载电流，使用寿命长，起弧容易，电弧稳定。但由于钍具有放射性，非必要一般不采用钍钨极，而采用铈钨极。③钨棒的研磨：§钨极长度和形状,必须按有关技术数据研磨,因为它的误差会直接影响电弧长度的正确性和电弧燃烧的稳定性,直接影响焊缝的质量和焊接能否顺利进行,应特别注意。§不同管径所使用的钨棒长度不同,研磨时把钨棒的一端磨成圆锥状,锥度磨成18°,尖部磨出直径0.4mm的平台，这样能使电流密度保持在高范围不变，起弧容易，但不能磨的太尖，否则容易使钨棒烧损。4）焊头、夹具①每台自动焊机都配有不同型号的焊头，焊头是卡持EP管进行全封闭自动焊的重要设备。常用的焊头型号有：K型系列焊头;H型系列焊头；MW型系列焊头；9型系列焊头。这四种焊头都是全封闭焊头。②ARC207A配有焊头9-7500、9-4500、9-1500焊头，它也能配CajonM100的焊头。每种型号的焊头又配有不同管径的夹具，从1/4″到7.5″。超纯气体管道1、超纯气体管道的材质超纯气体管道按其流通介质的工艺要求一般采用薄壁不锈钢管，通常采用316L,美国编号：316L；日本编号：SUS316L；相当于我国牌号：00Cr17Ni14Mo2（316为0Cr17Ni12Mo2；304为0Cr18Ni9；304L为00Cr19Ni10）。316L中含有铬、镍、钼三种合金元素，铬的存在提高了不锈钢在氧化性介质中的耐腐蚀性，形成一层富铬氧化膜；而钼的存在则提高了不锈钢在非氧化性介质中的耐腐蚀性；镍是奥氏体的形成元素，它们的存在既提高了钢的耐腐蚀性，又提高了钢的工艺性能。2、分类超纯气体管道按对管内壁的不同处理方式分为：AP管酸洗BA管光辉退火EP管电子抛光VIM+VAR真空脱碳3、EP管品牌SumikimKuzeKobcValaxASTDockweller4、EP管的质量要求⑴含氧量：＜1ppm⑵露点：＜－80℃⑶尘埃粒子：0.1的粒子小于10个/cf⑷碳氢化合物：无⑸双层塑料密封包装完好5、超纯气体管道施工机具自动焊机ARC207A、PS—204切管机RA41端面加工机电源稳压器手工钨极氩弧焊机氩气过滤器氩气分气筒不锈钢弯管器1/4″、3/8″、1/2″、3/4″不锈钢钳桌台虎钳有机玻璃水平仪线锤氩气表氧气表洁净气管不锈钢细丝刷合金钢什锦锉钢丝钳尖嘴钳尘埃粒子测试仪露点测试仪碳氢化合物测试仪氩气纯度检测仪EP管预制洁净室（1000级，面积不小于8×5㎡）割管器反光镜小手电筒刮刀氩气干燥器6、对施工人员的要求工程技术人员负责施工计划、工程技术和洁净措施的制订，绘制预制加工图，并负责组织、指导全面实施，对EP管施工质量负全责。质量检验人员，应对EP管预制、安装作业进行全面质量检查和控制，督促检查各项洁净措施的贯彻执行；检查确认预制安装质量、检查确认焊接前后的焊口样品；检查确认焊接记录和各种检测及其记录的正确性；并负责汇总和整理交工资料。管工应经EP管预制、安装的专业培训合格后方能上岗。管工必须按规定的洁净、技术措施按图预制和安装EP管，负责专用设备的正确使用和保养，负责做好各项测试准备工作和测试工作，负责EP管的预制、安装达到质量标准。焊工应经EP管焊接专业培训合格方能上岗。焊工必须按规定的洁净措施和操作程序按图组装、焊接EP管。负责正确使用焊接电源和相关设备；负责设定和调整焊接工艺参数，保证EP管焊接达到质量标准，并负责做好焊接记录，接受有关人员的督促检查。7、EP管的预制1）为了减少安装现场的焊接工作量，确保洁净度，EP管应在1000级的洁净室内预制，进入洁净室的人员必须穿戴洁净服、洁净帽、洁净鞋、洁净手套，进入洁净室的用具必须擦洗干净。用于EP管加工的工具不准用于碳钢，以防污染。2）EP管得开箱检验，检查项目①内外层塑料保护袋完好。②轻慢的脱开管两端的塑料封套，管内壁应光亮、无尘。③如发现管内有灰尘，应用割管器从管中间轻轻割断，并两端充气，如中间仍有灰尘为不合格。④验收合格后，按规定办理手续，抬入洁净室前去掉第一层塑料包装，放在洁净室的管架上，要轻拿轻放，严禁碰撞、抛扔和脚踩。3)施工人员要熟练掌握预制加工图，搞清EP管还是BA管，管子规格、长度、阀门、部件规格及方向。4)预制人员必须戴好洁净手套，任何时候及任何情况下，不准触摸EP管的内壁，从各个环节严防碳氢化合物的污染。5)管子开封前应预先做好管内充氩的准备工作。管子在去掉塑料包装后，要轻轻的取下两端的塑料密封套，并立即充氩，防止空气污染。6)按预制加工图标明的管径规格和尺寸进行切割，切割时应充氩保护，防止空气污染，凡切断后要进行端面加工的要适当放加工余量，切断后应将管口放低，轻轻敲击，使钢屑受震动而被吹干净。然后用刮刀将管切口内外的毛刺刮掉，刮时特别要严格防止刮刀碰伤管子内壁。检查确认管口及管内洁净质量合格后，即可关掉氩气，同时将管两端密封。最后，贴上该管长度及编号的标签。同一图纸的管子、附件放在一起，以便组装。7)下料尺寸应掌握在±1mm以内，但不能都是负公差或正公差，以便每一根预制完的管子偏差尺寸在±2mm以内。8、组装、点固1）此工作应在1000及的洁净室内进行。管子开封应立即充入氩气。充气时要视管径的大小、长短掌握充气时间，一定要使管内氮气、空气置换干净。2）管子对口、组装应无间隙、无错边。3）点固的速度要快、准。点固焊熔深为管壁厚的1/3，切忌在管表面乱打弧。阿斯线要直接加紧在管子上，防止松动打火。4）当一张图上的整根管子组装、点固焊完后，用胶带将点固好的焊口逐个密封好，从进氩气端的焊口开始依次向后焊。9、焊接焊接工序样品焊接合格正式焊接焊接结束再焊样品合格焊接结束不不合合格格调节参数合格检查焊口外表查找原因、采取措施、做好记录2）在下列情况，应进行样品的试焊①每天正式焊接前②每天下班前③管子及部件规格变更焊接前④管子及部件规格变更焊接结束后⑤氩气的纯度变化时⑥焊接程序变化时3）正式焊接前（或管子规格变更），必须先焊样品，样品焊缝合格后，该参数即可采用，进行正式焊接。焊口样品的焊接，一般都用剩余短管，有时早上气候潮湿，有的剩余短管两端都没有密封，管内空气湿度较大。这种管用来焊接样品时，其焊缝热影响区就会出现变色，严重者可变成兰色。在这种情况下，就应选两端密封好的管重新焊接样品，组装等动作要快，尽量减少空气进入管内而增加湿度。而且从靠近氩气进口端开始，间距40—60mm连续焊接三个焊口，一般最后一个焊口可不变色，如果还有氧化变色，就必须调整有关参数重新焊接样品，直到合格，并经有关人员检查认可后该参数才能用到工程上正式焊接。4）当一张预制加工图上的整根管子组装、点固、完毕后，从进氩气端焊口开始，依次往后焊接，每焊一个焊口卸下焊头后，必须趁热刷亮，并自检外观质量。直至全部焊口焊完；经吹扫冷却后在管内停止充氩的同时，密封该管两端并在每个焊口旁编写顺序好，填写焊接记录表，经检验合格后，该图的预制工作结束。5）每天下班前(或中间某规格管子焊接结束后)必须再用其原参数焊接样品，如合格则表示该参数当天焊的焊口全部合格。这时可密封并关掉氩气。如样品不合格，应再连续焊两个样品检查，如都不合格，就必须报告有关人员查找原因并检查该参数当天所焊的焊口。6）对样品焊逢的质量要求①全焊透②焊逢内表面银白色，热影响区不变色。③内外焊波无明显内凹或内凸,波纹均匀，宽窄一样。内波纹宽度不小于外波纹宽的60%。④焊逢外表刷亮⑤错边量小于管壁厚的10%10、EP管的现场安装1）EP管的安装现场应整洁干净，安装人员必须戴洁净手套。2）支架设置距离应符合图纸设计要求，每一固定点套上EP管专用的橡胶套。①EP管支架一般为普通管架的0.8倍。②管道支,吊架的最大间距3）EP、BA管搬运起吊时，不准与碳钢接触，碰撞摩擦。4）EP管现场安装，管内充氩是关键，安装一条管道，从第一根