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如何处理不锈钢管焊接以防止背氧化?

作者:易秋      发布时间:2021-04-15      浏览量:0
为保证不锈钢管的耐蚀性,不锈钢管焊接后在
为保证不锈钢管的耐蚀性,不锈钢管焊接后在其表面形成致密的氧化膜,但不锈钢管道内壁不经酸洗钝化,严重降低了不锈钢管的耐蚀性。但是,一般的焊接工艺和施工措施很难保证背焊缝和热影响区的焊接质量(见图1,图2),因此有必要改进焊接工艺,采取措施防止背焊缝氧化变色。

图1严重氧化

2局部氧化

2不锈钢管表面易在不锈钢管背面氧化。

1)当背面充满氩时,很难完全排出管内的空气。即使更换时间延长,氧含量也可达到<0。当内口完全密封时,体积分数为01%。但当坡口开启焊接时,氧含量上升到0.05%(体积分数),甚至更高,更高的含氧量最终导致焊缝后表面氧化成蓝色或紫色。(2)在现场施工中,焊工一般使用一种简单的氩弧焊焊枪划伤电弧,使高温焊珠在焊接断弧后立即失去氩保护,使各合弧接头容易氧化变色。

3)每次弧焊接头启动时,由于空气通过开式焊接槽进入内口,内口含氧量高,高温焊珠易局部氧化。

4)堆焊时焊接电流大,焊接热输入大,层间温度高,焊缝背面也会氧化变色。

5)氩纯度低,高氧含量对焊缝的保护作用变差。

6)不锈钢的导热系数是钢的1/3。焊接过程中不能放出热量,导致焊缝和热影响区温度升高,易被氧化,

3焊接工艺改进

1)保护气体中的氧气是焊缝和热影响区氧化变色的主要原因,从保护气体中排除氧气可以解决氧化问题。改进后采用99.999%高纯氩作为焊接气体,5%H2+95%Ar作为后保护气体,采用氢氧高温化学反应降低管内氧含量。

2)氩气密度高于空气。更换管内空气时,应采用低充电、高流量的原则,适当延长充型更换时间。

3)使用焊机和高频引弧焊枪,具有电流上升慢、电流衰减、送气早、气体滞后等功能。当电弧刚开始时,首先燃烧保护气体中的氧气,避免电弧接头的氧化。电弧断弧后,高温焊缝仍受到氩的有效保护,防止了接头局部氧化变色。

4)用φ10~φ12 mm喷嘴增大喷嘴直径,增加保护范围,

5)密封槽采用锡箔带,密封性能好,但不采用纸带。

(p>6)在最后一次接头闭合时,氩的充氩流量减小,充氩流量最好,一侧开排气的焊接效果最好。

7)当两道间的温度不超过60℃时,焊缝两侧用循环水包裹的冷却铜管或用棉湿布包裹在焊缝两侧的冷却铜管也可用于冷却,从而缩短焊缝的高温停留时间。

8)前三层采用小热输入氩弧焊焊接,内口用氩气体保护,达到一定厚度后再用焊条焊接。无论是氩弧焊还是电极弧焊,电流都尽可能小。在保证焊接质量的前提下,焊接速度更快、更好,以减少焊接热输入,避免采用直线行走或微摆电弧移动法氧化焊接通道温度和氧化,

4结论

在化工厂建设中,不锈钢管不能在焊接后进行酸洗和钝化,焊缝内表面不允许氧化,这就要求焊缝的表面颜色和热影响区必须是银白色的。施工中采用上述工艺措施焊接后,满足了设计和业主的要求,保证了不锈钢管道的耐蚀性。