奧氏體不銹鋼管道焊接的質量控制

通過對焊接過程中幾個主要要素的分析和實際施工，探討了不銹鋼管道焊接的質量控制。

通過幾個工程的施工實踐，在油田管道、儲罐和設備的安裝施工中積累了一些經驗，對不銹鋼焊接有了進一步的認識。根據不銹鋼焊接的實際施工和質量控制，談幾點體會。

1焊接工藝的確定

有許多品牌的不銹鋼。奧氏體常用于建筑，如：0Cr18Ni9Ti，1cr  18 ni9ti等。奧氏體不銹鋼具有較好的可焊性，相對容易焊接，焊接接頭即使在焊接狀態下也具有較高的韌性。然而，與普通碳鋼相比，其導熱系數約為碳鋼的1/3，而其膨脹系數是碳鋼的1.5倍。由于奧氏體不銹鋼的低熱導率和高膨脹系數，在焊接過程中會產生較大的變形和應變。焊接質量主要取決于焊接工藝是否與母材相容。因此，在確定焊接工藝時，必須考慮以下主要因素。

1.1焊接方法的選擇

不銹鋼的常用焊接方法包括手工電弧焊、氣體保護焊和自動埋弧焊。主要根據設計介質參數、施工條件和操作環境，以及施工費用等。在工藝管道施工過程中，由于管徑不同，管道上閥門和管件較多，接頭位置變化復雜。因此，通常使用手工電弧焊。

在油田站場建設中，由于輸送的介質大多是易燃、易爆或有一定的清潔度要求(如潤滑油等)。)，我們通常采用氬弧焊作為打底，手工電弧焊作為覆蓋。

1.2焊接材料的選擇

焊接材料的選擇應主要考慮母材的化學成分、管道介質的溫度和壓力、焊接電流(交流或DC)、焊接方法和焊接時的環境溫度。鉻鎳不銹鋼焊條(品牌“A”前綴)在奧氏體通常用于不銹鋼，具體品牌可根據焊條的性價比選擇。

當需要氬弧焊打底時，通常采用含鈦和鈮的手工鎢極氬弧焊絲，鎢極采用鈰鎢電極WCe-20，惰性保護氣體采用99.99%氬氣。

1.3焊接坡口形式的選擇

不同的基材和焊接材料在焊接過程中對坡口尺寸有不同的要求。這是因為材料的化學成分和物理特性不同，焊接過程中的熔深也不同。因此，在施工過程中，必須根據具體材料調整坡口的配合間隙、鈍邊和坡口角度。如果坡口尺寸過大，不僅會增加施工成本，而且會使焊縫應力過大，容易變形和開裂。但是，如果坡口尺寸過小，容易出現焊接不完全和夾渣等質量缺陷。當采用手工電弧焊進行操作時，不銹鋼的穿透力比碳鋼焊條低。因此，坡口角度和兩端間隙應適當增加，可根據規范中給出的正偏差值控制，或通過試焊確定。

1.4選擇焊接電流

由于奧氏體不銹鋼的電阻率是低碳鋼的4倍以上，316L不銹鋼管廠家焊接時產生的電阻熱比較大，涂層容易變紅和開裂。因此，同直徑焊條的焊接電流應比低碳鋼的焊接電流降低20%左右，焊條的長度也要比同直徑碳鋼焊條的短，否則由于涂層迅速發紅和開裂，焊接類型不能焊接。當使用大電流時，會造成焊條過熱和涂層中有效成分的燒損，使焊接保護不良容易造成缺陷，同時也不會得到預期的焊接金屬成分，所以焊接電流不應過大。一般來說，選擇較小的焊接電流是明智的。

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在焊條的儲存和運輸過程中，涂層會吸收水分并增加涂層中的水分。焊條在使用前必須干燥，以減少涂層中的水分含量。其目的是減少焊接過程中的飛濺，使焊接電弧穩定燃燒。防止焊縫中產生氣孔；焊接某些合金鋼時，防止氫引起的延遲開裂。烘烤時必須使用溫度可控的專用干燥箱。你想烤多少就烤多少，想拿多少就拿多少。干燥后的焊條應放在保溫筒中使用。暴露超過2小時應重新烘烤。重復次數不應超過3次。

2.3管道坡口加工

不銹鋼管道槽可以機械加工或等離子切割。焊接前，應清除坡口處的氧化層和毛刺。由于不銹鋼和碳鋼之間的接觸會產生“滲碳”，所以必須使用特殊的砂輪和不銹鋼刷進行焊道和飛濺清洗。

3焊接缺陷的原因及預防

未焊透：焊接電流低、根部間隙小、316L不銹鋼無縫管焊接速度過快和焊接角度異常都容易導致未焊透。適當的根部間隙和焊接電流以及焊接角度的正確調整可以避免未焊透。

變形：由于奧氏體不銹鋼的膨脹系數大，導熱系數小，焊接不銹鋼時容易產生較大的焊接變形。因此，根據裝配中不同位置的焊縫，應使用不同類型的防變形夾具，點焊和固定焊的位置應小于普通碳鋼。焊接時，應合理確定焊接順序。當基底金屬厚度較大時，焊道應采用多層焊接，且線能量較小。

嚴重氧化：打底焊時，管內充氬裝置不能提供良好的保護，焊縫背面會被氧化；焊接過程中對熔池和焊絲端部保護不良，或者焊絲表面的氧化雜質也會導致嚴重的氧化。充氬裝置對管道要求盡可能嚴格，不得留有間隙。管道的縫隙應粘貼耐高溫的錫油紙，以防焊縫氧化。