為了保證用于輸送腐蝕性較強、易燃、易爆和有毒介質不銹鋼管對接時的焊接質量,需采用氬弧焊打底。一般是用實芯焊絲H0Cr20Ni10Ti,正面及反面充氬氣保護。這種工藝在單件及小件產品焊接中尚可,遇到大批量、大直徑長管道焊縫的焊接,則困難較大。為改變傳統工藝所帶來的氬氣浪費和保護欠佳的狀態,擬采用藥芯焊絲進行焊接。

藥芯焊絲是一種高科技產品。目前工業發達國家使用量占焊接材料總量的30%,而我國僅占011%。該焊絲外觀如普通焊絲,內裝焊劑。焊接過程中,焊縫背面可形成一薄層藥皮,使熔池和熔滴免受氧化、氮化,輔助了焊縫成型,起到了穩定電弧、脫氧、脫硫和滲合金等作用。藥芯焊絲兼顧了氣體保護焊連續輸送焊接材料和焊條氣渣聯合保護的優點,單面焊時背面無需充氬氣保護。

1焊接試驗

根據鋼制壓力容器焊接工藝評定標準焊接并檢驗試件和試樣,測定焊接接頭是否具有所要求的使用性能。試驗用焊接材料是碳鋼鋼帶的SQA3082T藥芯焊絲,其Ρb520MPa,化學成分見表1。

采用氬弧焊方法焊接6mm1Cr18Ni9Ti不銹鋼板,并且制成試件。按GB22887《金屬彎曲試驗方法》取樣,進行拉伸和彎曲試驗。焊接接頭Ρb586MPa596MPa,面彎和背彎無缺陷(Α=90°)。據JB470892《鋼制壓力容器焊接工藝評定》,其強度值不低于1Cr18Ni9Ti的強度(Ρb=520MPa),彎曲試樣的拉伸面不出現長度大于115mm的任一橫向裂紋或長度大于3mm的任一縱向裂紋或缺陷,拉伸及彎曲試樣合格。

GB43341590《不銹鋼硫酸2硫酸銅腐蝕試驗方法》取樣,將不銹鋼試樣放入加有銅屑的硫酸2硫酸銅溶液中連續煮沸16h,取出洗凈,干燥后彎曲180°,10倍放大鏡下觀察拉伸面,沒有晶間腐蝕裂紋,4個晶間腐蝕試樣全部合格。

2實際應用

根據上述焊接工藝評定,制定出不銹鋼氬弧打底的焊接工藝規范參數,見表2。按照此工藝焊接的12件試件外觀質量優良,探傷均達到了?級以上,彎曲試驗全部合格。

最近我公司承接了80t/a柴油加氫項目,不銹鋼管1Cr18Ni9Ti焊接均采用了SQA3082T藥芯焊絲氬弧焊打底,射線探傷一次合格率達到了100%。焊縫成型美觀、光滑,脫渣性好,工藝參數適應性強,易于實現全位置焊接。

由于目前藥芯焊絲的品種還不多,價格比較貴,為了降低焊接成本,僅用SQA3082T焊絲打底焊,填充層均采用實芯焊絲或手工電焊條,經評定性能也滿足產品要求,效果十分理想。

3結語

采用藥芯焊絲焊接不銹鋼管氬弧焊打底,可使焊接接頭獲得優良的力學性能和使用性能,發展前景良好,但還需解決藥芯焊絲產量低、價格貴、品種少及質量差等問題。