在某種程度上講,焊接質量決定了產品的整體質量,所以為保證不銹鋼管產品的焊接質量,必須做好各項準備工作。
一、編制焊接工藝文件
焊接工藝文件種類較多,一般情況下,各個企業應根據每個產品的實際情況編制完整的《焊接作業指導書》(早期稱其為《焊接工藝規程》)。一般《焊接作業指導書》應包括以下內容。
①. 焊接方法(welding process)
應根據作業環境、焊縫位置、焊縫長度、企業現有的焊接設備、焊工的技能水平、焊接工藝評定覆蓋范圍等諸多因素確定。
②. 坡口形式與坡口尺寸
坡口形式與尺寸見表4-1、表4-2,或根據不同板厚按GB/T985.1-2008《氣焊、焊條電弧焊、氣體保護焊和高能束焊的推薦坡口》和企業已評定合格的焊接工藝評定報告、企業坡口加工手段綜合來確定坡口(groove)形式與坡口尺寸。
③. 焊接工藝參數(welding condition)
焊接時為保證焊接質量,而選定的諸物理量。焊接工藝參數包括電弧電壓、焊接電流、電流種類、電極極性、焊接速度、焊接層數、焊接順序、道間溫度。
④. 焊條(covered electrode)的選擇與烘干。
a. 焊條的選擇
所選用焊條應能獲得化學成分與母材金屬相近的熔敷金屬。為了確保焊縫金屬的耐腐蝕性不低于母材金屬。其鉻、鎳含量略高于母材金屬含量,而碳含量又低于母材金屬。焊條可按本書第2章表2-4、表2-6選取。不銹鋼壓力容器用焊條選擇見表4-3、表4-4。
b. 焊條重復烘焙次數的限制
焊條烘焙溫度高于350℃時,重復烘焙次數不宜超過3次。
c. 焊條消耗定額
對接接頭對接焊縫每米焊縫所消耗焊條的重量,參見表4-5,等邊直角焊縫每米所消耗焊條的重量參見表4-6。為了準確地計算焊條的消耗量,推薦下列計算公式。
⑤. 焊接工藝評定合格項目編號,對于重要產品的焊接接頭工藝須經評定合格。
⑥. 對于重要產品的縱焊縫(如壓力容器的A類焊縫)須提出制作產品焊接試件要求。
⑦. 對重要產品的焊縫須提出焊工資格要求。
⑧. 對焊縫提出外觀檢驗要求,對重要產品的焊縫(如壓力容器的A、B焊縫)還須提出無損檢測要求。
二、焊接工藝評定
根據產品設計、制造驗收標準提出預焊接工藝規程(焊接工藝評定指導書),并規定焊接工藝評定應在產品施焊之前完成。
我國常見的焊接工藝評定標準有:
DL/T 868-2004《焊接工藝評定規程》
GB/T 19866-2005《焊接工藝規程及評定的一般原則》
GB/T 19868.1-2005《基于試驗焊接材料的工藝評定》
GB/T 19868.2-2005《基于焊接經驗的工藝評定》
GB/T 19868.3-2005《基于標準焊接規程的工藝評定》
GB/T 19868.4-2005《基于預生產焊接試驗的工藝評定》
HG/T 3178-2002《尿素高壓設備耐腐蝕不銹鋼管子-管板的焊接工藝評定和焊工技能評定》
HG/T 3179-2002《尿素高壓設備堆焊工藝評定和焊工技能評定》
HG/T 3180-2002《尿素高壓設備襯里板及內件的焊接工藝評定和焊工技能評定》
JB/T 6963-1993《鋼制件熔化焊工藝評定》
NB/T 47014-2011(JB/T4708)《承壓設備焊接工藝評定》
SY/T 0452-2012《石油天然氣金屬管道焊接工藝評定》
三、坡口的準備
①. 坡口加工方法
不銹鋼管坡口的加工方法,有機械加工和等離子弧切割方法,可根據構件的厚度和形狀而確定。
②. 坡口加工完畢后要進行檢查
不銹鋼管坡口加工完畢后要進行檢查,對影響焊接質量的局部凹凸不平處應進行修理磨平;有裂紋、分層、夾渣等缺欠應清理干凈,必要時須經滲透檢測確認無缺陷后、方能施焊。
③. 焊件表面清理
焊件待焊處兩側各20mm(包括坡口面)表面應徹底清理干凈,不應有任何油脂、污漬、油漆標記、氧化皮和其他雜質。通常采用丙酮或酒精進行擦洗,必要時還需對坡口面進行打磨。若清理不干凈,這些有機物質會在電弧高溫作用下分解燃燒成氣體,引起焊縫金屬產生氣孔和增碳,進而使焊接接頭耐腐蝕性降低。
四、施焊環境
焊條電弧焊時焊接場地風速不大于10m/s,氣體保護焊風速不大于2m/s;相對濕度不大于90%;要避免雨、雪、霧的直接影響;環境溫度不得低于0℃。另外焊接作業現場應保證足夠的照明;有良好的安全防護措施,與易燃、易爆物品的距離應符合安全防護要求。
五、焊后熱處理
奧氏體不銹鋼管焊后一般不做消除應力熱處理,為了防止晶間腐蝕進行固溶處理,對含有穩定化元素的不銹鋼管可進行穩定化處理。對焊縫表面顏色不符合要求的應進行返工或鈍化處理。