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1、TIG焊在天然氣管道焊接技術中應用 摘要：本文主要描述了天然氣管道在TIG焊焊接時，需要根據(jù)焊口的一些實際因素，選擇合適的焊接設備和焊接材料。通過對材料本身成分分析，選擇合適的焊接方法和焊接工藝進行焊接。對焊接之后接頭進行檢驗，對常見的問題及缺陷進行分析，提出相應的解決方法和預防措施。關鍵詞:天然氣管道；TIG焊；管道焊接；質(zhì)量；中圖分類號：P755.1文獻標識碼：A一、引言目前天燃氣行業(yè)管道的材質(zhì)一般采用低碳鋼，焊接方法通常采用手工電弧焊，這種焊接方法對焊工的技術水平要求較高，焊接好壞取決于焊工經(jīng)驗等人為因素，特
2、別是無損檢測的一次合格率偏低，即使是技術水平較高的焊工，一次合格率也只有85%左右。而焊接受熱面小徑管比較成熟的方法是采用全氬弧焊接或氬弧打底、焊條電弧焊蓋面的方法進行焊接。二、TIG焊的應用及特點鎢極惰性氣體保護焊英文簡稱TIG（TungstenInert11GasWelding）焊。它是在惰性氣體的保護下，利用鎢電極與工件間產(chǎn)生的電弧熱熔化母材和填充焊絲的一種焊接方法。其主要優(yōu)點有焊接電弧為明弧，在焊接過程中易于控制可進行全位置焊接、打底時連弧焊接，沒有熔渣，能確保打底質(zhì)量，外徑≤57mm的管道一次成型，焊接速度
3、快，質(zhì)量高，鎢極不容易熔化，易維持焊接過程的穩(wěn)定電弧穩(wěn)定，外觀成型漂亮。三、天然氣管道TIG焊焊接工藝3.1管道結構特點天然氣管道焊接一般采用的是對接的接頭形式。如圖3-1所示。因為管道結構承受較大的內(nèi)部壓力，因而要求焊接接頭具有良好的氣密性。因此在焊接施工過程中，在確保結構部件上焊接接頭質(zhì)量的同時，為了滿足加工條件，既要提高生產(chǎn)率，又要通過改善制造時的作業(yè)環(huán)境來增加安全性。圖3-1天然氣管道的接頭3.1.1管材成分及力學性能成分是材料結構和性能的基礎，能定量的分析出材料中各個組分的含量，對材料品質(zhì)用途和選擇合適的焊
4、接工藝具有重要意義。管材采用12Cr1MoV鋼，其化學成分見表2-1。表2-112Cr1MoV鋼的化學成分（質(zhì)量分數(shù)/%）CMnPSCrMoVFe110.08~0.150.4~0.70.030.030.9~1.20.25~0.350.15~0.3其余3.1.2管材焊接性分析管材焊接性的好壞取決于它的化學成分，影響最大的是碳元素。另外，母材中含有Cr、Mo、V等元素，在提高了鋼的蠕變強度和組織穩(wěn)定性的同時，這些強烈碳化物形成元素又增加了接頭過熱區(qū)產(chǎn)生再生熱裂紋的傾向。12Cr1MoV具有更大的淬硬傾向，而使熱影響區(qū)更易
5、產(chǎn)生冷裂紋。3.2焊前準備3.2.1焊接使用材料及工具根據(jù)所分析焊接接頭的結構和成分，選擇焊接工具和材料，如表3-1所示。表3-1使用的材料及工具工件12Cr1MoVφ100×6mm焊機時代逆變WS—350焊槍PQ—85/150型空冷焊槍氬氣流量計AT—15/30鎢棒鈰鎢極φ2.5mm焊絲H08Mn2SiA氬氣純度≥99.99%3.2.2焊前加工清理及焊絲選用原則(1)坡口形式為：70°V形坡口，對口間隙2~2.511mm，鈍邊1~1.5mm；(2)焊前清理用角向磨光機將坡口面及坡口兩側10mm~15mm范圍內(nèi)打磨至
6、露出金屬光澤，用圓銼，砂布清理管內(nèi)側銹蝕及毛刺，如有必要可用丙酮清洗坡口表面及焊絲。(3)從焊接工藝試驗的機械性能可以看出，H08Mn2SiA焊絲打底焊縫的抗拉強度均比其原焊絲H08A較高；焊縫中Mn、Si是主要合金化元素，也是一種較好的脫氧劑，Si脫氧能力比Mn要強，Mn和Si都能減少焊縫金屬中的氧含量，改善焊縫金屬的性能，防止氣孔產(chǎn)生；另外，Mn可以提高焊縫的強度和韌性，而Si含量過多時，將會使焊縫金屬的塑性和韌性降低。因此，必須使焊縫材料保持適當?shù)腗n/Si比值，該比值愈高，焊縫金屬的韌性愈好，一般認為Mn/S
7、i＜2對焊縫韌性不利。3.2.3焊接規(guī)范已經(jīng)確定了使用的工具及其材料，在焊接前調(diào)試好焊接的電流與電壓值，匹配好氬氣流，并且選擇合適的送絲速度，如表3-2所示。表3-2焊接參數(shù)電流/A電壓/V鎢極直徑/mm噴嘴直徑/mm氬氣流L/min鎢極伸出度/mm1180~10015~172．58~105~7約5~73.3焊接工藝3.3.1定位焊(1)點焊固定采取三點周向對稱點焊固定方法，焊點宜小，先從一端始焊然后過渡到另一端，保證焊點熔透無缺陷。(2)分半逆向焊接，為減少出現(xiàn)氣孔可能性，在起焊的6點位置不設點焊固定點。焊槍與工件
8、及焊絲間相對位置見圖3-1所示。圖3-1天然氣管道焊接接頭剖面圖(3)定位焊縫操作要點：定位焊是焊縫的一部分，必須焊牢，不允許有缺陷。定位焊縫不能太高，以免焊接到定位焊縫處接頭困難，如果碰到這種情況，最好將定位焊縫磨低些，兩端磨成斜坡，以便焊接時接頭容易。如果定位焊縫上發(fā)現(xiàn)裂紋，氣孔等缺陷，應將其打磨掉重焊，絕不允許用重熔的辦法修補。3.3.2
