工业镍200管焊接

赵晨阳

(山西省工业设备安装有限公司，山西太原 030012)

1 概述

Ni200管道含镍量大于99．6%，广泛应用于制碱、氯碱、水处理等行业。焊接方法不当易产生焊接热裂纹、焊接气孔未熔合和成型差等焊接缺陷。通过现场制作专用惰性气体保护工具，小电流、快速度的焊接方法，可以达到良好的焊接效果。

2 工艺原理

镍管道焊接采用手工钨极惰性气体保护焊(GTAW)焊接工艺。通过焊接前对环境控制，坡口形式检查，焊口清理;焊接中管道内外充氩气保护，直流正接手工氩弧焊，焊缝层间温度控制;焊后通氩气延迟保护，焊接无损检测，保证镍管的焊接质量。适用于φ125×6．55以下镍200管道。

3 操作要点

3．1 施工准备

1)施工环境准备。管道预制应安排在专门厂房内，环境整洁，温度高于18℃，通风良好，照明充足，合理划分材料堆放区、加工区、半成品、成品堆放区、氩气存放区、焊机、工具存放置区，除钛管预制所需材料外，不得堆放其他材料。室外作业风速大于2 m/s时应搭设防风棚，雨天、雪天作业采取防护措施。

2)电焊机准备。ZX7-400型逆变式高频氩弧直流弧焊机一次线加装CJX2-63交流接触器，通过引到氩弧焊枪处的控制开关高频引弧，避免焊枪与工件接触引弧，杜绝引弧过程产生焊接缺陷。

3)组对平台制作见图1。使用带木制鞍座的1 500×500×1 000(H)组对平台，铁制鞍座衬不锈钢板，可视管道组对形式组合使用。

图1 组对平台

4)管道堵板制作。管道堵板使用δ30 mm海绵，如图2所示。

5)拖曳罩制作。拖曳罩使用DN20～DN80黄铜管制作，内填100目黄铜网保证氩气流速均匀，如图3所示。

3．2 管道焊接

1)管道下料编号。管道下料按照管道预制单线图中自由段管道编号尺寸下料。管段表面用中性记号笔标明管线号和管段编号。管道切割使用等离子，管道与阀门、设备管口连接采用环法兰，法兰短管与管子中心线垂直度允许偏差1 mm。2)管道坡口清理。用φ125磨光机轮将坡口边缘100 mm范围内的氧化物等清除干净，再用丙酮对已处理好的表面进行清洗，用保鲜膜将已处理好的表面包好，防止二次污染。填充焊丝也应按上述方法清洗。3)管道组对。管道组对在专用平台(如图1所示)上。管道错边量可用鞍座压力调整，加力时，严密监视管道直径变化，卸力后，管口直径符合规范要求。4)焊接工艺。a．焊接工艺参数如表1所示。b．焊接作业均应在氩气保护下进行。管道内充氩保护如图2所示，焊口背部用图3拖曳罩充氩保护，采用焊炬喷嘴保护熔池，喷出的氩气应保持稳定层流。保护区应提前充氩，排净空气，并应保持微弱正压和呈流动状态。c．焊接方法。定位焊:焊缝长度为10 mm，高度不超过2 mm～4 mm。定位焊不得有裂纹、夹渣及氧化变色等缺陷。定位焊后应及时施焊。正式焊接时，一名焊工施焊，两名技工配合，管道加堵板，内部通氩气保护焊口背面，一名技工负责氩气瓶开关，另一名手持拖曳罩，对焊缝尾部及热影响区进行同步跟踪保护。起弧时，焊炬应提前送气，并采用高频引弧;喷嘴与焊口夹角70°～80°，焊丝与焊口夹角15°～20°，焊丝摆动，摆动参数焊工自己掌握，焊接速度20 cm/min～25 cm/min，弧坑必须填满;熄弧时，手工控制氩气保护时间，一般延迟保护喷嘴2min～5min，尾部5 min～10 min，背面5 min～10 min。焊口部位采用湿布冷却。焊接结束后，管道内的堵板、白布、氩气带等物品应及时清理干净。

图2 管道堵板

图3 拖曳罩

3．3 焊缝射线检测

1)管道焊接完毕后，及时进行X射线检测，检测比例100%。检查结果符合设计及JB/T 4730承压设备无损检测要求。2)无损检测应及时统计焊接合格率，以便分析原因，采取相应措施。

3．4 管道压力试压

表1 焊接工艺参数选择表

管道组装完毕后，根据设计要求进行压力试压，试验结果符合设计及GB 50235-2010工业金属管道工程施工规范要求。

4 工程质量控制标准

工程质量控制标准有:GB 50235-2010工业金属管道工程施工规范;GB 50184-2011工业金属管道工程施工质量验收规范;GB 50236-2011现场设备、工业管道焊接工程施工规范;GB 50683-2011现场设备、工业管道焊接工程施工质量验收规范;JB/T 4730承压设备无损检测。