咨询服务热线
0517-86996066
18915186518

热点资讯

咨询热线:

0517-86996066

邮件:

电话:

地址: 江苏华云仪表有限公司

流量计管内孔的TIG焊接工艺


文章日期:2017-06-17|阅读数:


流 量 计 管 内 孔 的 TIG 焊 接 工 艺

流量计管道作为工艺管道, 应符合 ASME B31.3承压要求, 本文研究的产品型号, 其承受压力应≥10 MPa, 焊缝应达到的要求为 : ①管道根部应全焊透; ②背面***大咬边不超过 0.2 mm; ③***大余高不超过 0.2 mm; ④***大未填满不超过 0.2 mm;⑤焊缝气体保护效果应达到 AWS D18.2 中的 5 以上水平。

 焊接1.jpg

焊接位置为 5G 管全位置焊接, 焊接接头如图 1所示。

由于焊缝表面位于管道内部, 焊接时不可观测,因此, 目视检查焊缝背面的熔透作为辅助的管道根部熔透的见证, 在此称其为佐证熔深。 其***终的检查需要将焊缝切片, 做宏观金相试验来判断。 待焊缝完成后, 用检查量规测量判断其背面咬边及正面未填满/余高是否合格。

1.工艺要点

 

本工艺为 TIG 焊自熔工艺, 焊接材料为 316L 奥氏体不锈钢, 保护气体为 φ(Ar)99.995%, 气路为三路, 分别是管道内部、 管道背面及焊枪处。 考虑到氩气密度较大, 应尽量将表体管道凸起部分向下放置, 以便于氩气从底部向上将空气排空, 由于管道较长, 所以通气时间也应较长。 经氧分析仪测试,背面排空的时间为 31 s, 管道内排空的时间为 100 s。

 在对管道进行全位置焊接的过程中, 熔池受到重力的影响, 周向会发生如下变化:

 在上坡焊过程中受到电弧吹力及重力影响, 焊缝会略宽且浅, 在下坡焊过程中受到电弧吹力及重力影响, 焊缝会略窄且深, 因此在实际焊接时, 应将焊接程序分区间, 综合考虑结构上的导热及焊接姿态, 笔者以图 2 中 3 点钟方向为起弧位置, 0°~ 100°为区间一, 100°~270°为区间二, 270°~380°为区间三。 熔池在不同位置的受力情况如图 2 所示。

 

 焊接2.jpg

焊接3.jpg

焊接4.jpg

焊接5.jpg

焊接6.jpg

焊接7.jpg

 

 

当钨极位置距接头很近时: 电流小时, 则熔深浅, 有未焊透的风险; 电流大时, 则熔深大, 但同时背面的佐证熔深也很大, 因为没有填充材料, 所

 

以背面有咬边的风险, 造成焊缝不合格。

 

当钨极位置距接头很远时: 电流小时, 则熔深浅, 在深度方向有未焊透的风险, 同时在宽度方向还有焊缝错位未焊到接头的风险; 电流大时, 则熔深大, 但熔深***深的位置不在接头处, 佐证熔深不可见, 没有背面咬边的风险, 但宽度方向, 焊缝仍有错位未焊到接头的风险。

 

由图 5 中 4 个角上的金相图可以大概得到一个合格焊缝的参数范围, 即由 4 个角连成较大的长方形, 而得到的***优参数大概处于的长方形中心, 因

 

此, 当峰值电流与钨极位置围绕着***优参数小范围变化时, 仍然可以得到合格的焊缝, 说明了该工艺的包容性和稳定性。

 

(1) 为了使上述较大的长方形盒子更大, 尝试在***优参数的基础上加入微小的焊枪摆动, 加入摆动后的***终工艺参数见表 7, 采用有摆动的***优工艺参数的宏观金相组织如图 6 所示。

焊接8.jpg

焊接9.jpg

 

 焊接10.jpg

(2) 焊缝的外观: 气体保护效果应使焊缝颜色达到 AWS D18.2 中 5 以上的水平, 通过进行不同预充气时间下焊缝颜色的对比及氧分析仪的测试结果,***终确定气体保护的时间。 结合工艺要点部分, 对

 

气体保护的控制, 随着预充气时间的延长, 焊缝的保护效果逐渐改善, ***终预充气 3 min 及以上, 可以达到 AWS D18.2 中 2~3 的水平, 满足要求。 焊缝外

 

观如图 7 所示。

焊接11.jpg

3.结论

 

采用 Minitab 软件及试验设计的方法, 取得了令人满意的参数, 使得焊接时不易观察、 焊接后无法进行无损探伤、 不易检测的焊缝有了充分的工艺依据, ***终按照 ASME 第九卷进行焊接工艺评定, 并顺利通过。 为了验证工艺一致性, 随后共切了 100片焊缝, 观察宏观金相, 结果根部全部焊透, 外观也全部符合目视检查要求, 100%保证了焊缝质量。

 

 



随机推荐