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不銹鋼管由于具有良好的耐蝕性及較高的高溫強(qiáng)度，在我國(guó)電力、石化、化工、冶金等各行業(yè)的應(yīng)用越來(lái)越普遍。按傳統(tǒng)的焊接工藝，不銹鋼管口在進(jìn)行單面焊雙面成形焊接時(shí)，由于根部金屬易氧化燒損，因此一般需要在管口內(nèi)部充,-進(jìn)行保護(hù)，焊接操作工藝復(fù)雜，易因保護(hù)氣室密封性不夠或破壞而達(dá)不到保護(hù)要求，而且由于需制備充,-室，因此焊接施工成本較高；再者，在工程施工現(xiàn)場(chǎng)部分焊口根本無(wú)法在管口內(nèi)進(jìn)行充Ar保護(hù)而難以進(jìn)行正常施焊。應(yīng)用不銹鋼自保護(hù)藥芯焊絲進(jìn)行打底焊，可以成功地解決上述問(wèn)題，給無(wú)法進(jìn)行充Ar保護(hù)的不銹鋼管管口焊接帶來(lái)了極大方便。

焊前清理管口在組對(duì)前應(yīng)對(duì)母材兩內(nèi)外壁10-15mm范圍內(nèi)的油、漆、垢等污物清理干凈。

主要焊接工藝參數(shù)針對(duì)不銹鋼材料單面焊雙面成形工藝要求，制定了焊接工藝參數(shù)

組對(duì)及焊接

根部定位焊

對(duì)于小徑管焊口采用一點(diǎn)式定位焊，定位焊焊縫長(zhǎng)度約為10-20mm，可直接焊在坡口內(nèi)的根部；對(duì)于5G位置的焊口，定位焊焊縫位置應(yīng)在時(shí)鐘11點(diǎn)1點(diǎn)之間。

根部打底焊操作要領(lǐng)

根部打底焊是利用藥芯焊絲進(jìn)行不充氬焊接的難點(diǎn)及關(guān)鍵所在，如果方法掌握不當(dāng)，則達(dá)不到理想效果。根部焊接與采用實(shí)心焊絲充氬氣保護(hù)焊接的填絲操作方法、每次填絲量、電弧擺動(dòng)頻率等有較大的區(qū)別。采用藥芯焊絲打底焊的工藝特點(diǎn)是根部不用充氬氣保護(hù)，而是利用焊絲中間的藥粉，熔化后在熔敷金屬背面和正面形成熔渣進(jìn)行保護(hù)，基于這些特點(diǎn)，根部打底焊接應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

1.進(jìn)行根部焊接時(shí)，起弧后在熔池還沒(méi)有形成之前就要填加焊絲，以使焊絲中的藥粉熔化形成熔渣覆蓋在背面母材及焊縫表面，從而防止背面坡口邊緣或焊縫氧化燒焦。

2.填加焊絲時(shí)應(yīng)采用外填絲、點(diǎn)狀加絲的方法，每次填絲量要少，填絲次數(shù)要多。使用端頭尖銳的鎢極時(shí)，電弧要短，擺動(dòng)要均勻細(xì)膩，焊接速度應(yīng)適當(dāng)減慢。

3.由于藥芯焊絲內(nèi)部是藥劑，向熔池過(guò)渡的填充金屬。

4.焊接時(shí)焊絲的端部應(yīng)保持在電弧區(qū)內(nèi)，以保持對(duì)藥劑的預(yù)熱，避免向熔池區(qū)填加冷態(tài)焊絲時(shí)引起熔池溫度瞬間降低而導(dǎo)致夾渣。

根部打底焊存在的問(wèn)題及解決辦法

根部打底焊存在的主要問(wèn)題是在焊縫接頭和封口處易出現(xiàn)根部金屬的氧化燒焦。其主要原因是根部焊縫（包括定位焊）的保護(hù)熔渣一般在焊后冷卻2-5min或在100℃以下時(shí)由于焊縫金屬與熔渣收縮的不均勻性導(dǎo)致藥皮基本脫落，如稍微敲打會(huì)加快脫落，脫落后，根部將失去保護(hù)，加上封口時(shí)的焊接速度比較慢，致使焊縫背面氧化燒焦。

在起頭和接頭處應(yīng)注意的是：首先引燃電弧、填加適當(dāng)焊絲，使焊絲中的藥粉形成熔渣覆蓋在被焊金屬表面，然后稍微擺動(dòng)電弧，待坡口邊緣的母材或焊縫熔透形成熔池后再填加焊絲進(jìn)行正式焊接。

封口焊的關(guān)鍵是要保證即將被熔化的金屬有熔渣保護(hù)，并且焊接速度應(yīng)稍快；接頭接上后電弧不要再向前移動(dòng)太遠(yuǎn)，應(yīng)立即收弧，但要避免產(chǎn)生縮孔。具體操作時(shí)，在焊到離接頭尚余3-5min時(shí)，應(yīng)立即將電弧移到之前的焊縫起頭處，緊接著填加焊絲，使熔渣覆蓋在背面焊縫上，防止氧化燒焦。然后再將電弧恢復(fù)到原來(lái)的位置，采用與一般封口焊相同的操作方法進(jìn)行封口焊，封口焊步驟如圖2所示。

工藝評(píng)定

按上述焊接工藝共焊接了8個(gè)焊口，對(duì)這些焊口進(jìn)行焊接工藝評(píng)定，除根部部分封口位置接頭過(guò)渡不夠圓滑外，其余焊縫成形美觀，根部焊縫無(wú)氧化燒焦現(xiàn)象，經(jīng)射線探傷100%合格；按工藝評(píng)定規(guī)程進(jìn)行了射線探傷、拉伸試驗(yàn)、彎曲試驗(yàn)及微觀金相等檢驗(yàn)，經(jīng)RT檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，各焊口均無(wú)焊接缺陷，符合評(píng)定等級(jí)!級(jí)，各項(xiàng)指標(biāo)均符合要求。工藝評(píng)定拉伸試驗(yàn)及彎曲試驗(yàn)結(jié)果分別見(jiàn)表2和表3。由表2可知，拉伸后部分試件存在母材斷裂，部分試件存在焊縫斷裂。由表3可知，經(jīng)彎曲試驗(yàn)后，均未發(fā)現(xiàn)任何缺陷。

將某一試件的焊口斷面進(jìn)行掃描，其基體金屬、焊縫金屬和熱影響區(qū)的金相顯微組織如圖

3所示。

結(jié)論

（1）采用藥芯焊絲打底可實(shí)現(xiàn)不銹鋼管管口焊接時(shí)背面免充氬工藝，而且只要操作得當(dāng)，注意打底接頭及封口質(zhì)量，控制好道間溫度，完全可保證焊接質(zhì)量，從而取消充氬保護(hù)裝置，減輕焊工的勞動(dòng)強(qiáng)度，降低施工成本。

本工藝試驗(yàn)及評(píng)定的母材為48*6的不銹鋼管，實(shí)際上該工藝方法也完全可以用于施工現(xiàn)場(chǎng)大、中徑不銹鋼管管口的焊接，能有效解決背面充氣難的問(wèn)題，提高焊接生產(chǎn)效率。