主管道窄间隙自动TIG焊接技术研究

班永辉

摘要：随着社会的发展和经济的进步，各项技术的发展让人们的生活更加便利，其中核电站成为近年各国技术研究的主要领域，本文将着重阐述核电站主管道窄间隙TIG自动焊接技术的工艺流程，并且分析目前该技术存在部分缺陷的原因，希望能够切实促进该项技术的发展和进步，也为关心这一话题的人提供参考个借鉴。

关键词：主管道;窄间隙自动TIG焊接;应用

核电站已经成为近年各国的研究热点，核电站相关技术的研究也受到越来越广泛的关注，本文将着重分析核电站主管道窄间隙自动TIG焊接技术，该项技术是核电厂建造中的关键环节，能够提高主管道现场施工质量以及施工工期等，并通过分析目前存在的问题，为相关人员提供思考、研究的方向。因此，本文的研究对该领域的发展具有重要意义和不可忽略的社会现实意义。

1 关于主管道概况

目前，在我国国内M310型号的核电机组主管道现场安装采用了更为先进的TIG技术，在M310的组成中，由热段、冷段和过渡段共同构成每一条主管道，并且存在8个需要在主管道现场安装的焊口。主管道本身为铸造奥式体，另外三大主设备的接管嘴属于锻造控氮奥式体不锈钢Z2CND18-12N，以上两种材料本身的含碳量都较低，能够更好地发挥焊接属性。

2 窄间隙TIG自动焊工艺概述

2.1 关于焊接设备

在焊接设备的原则中，综合考虑性能和成本控制因素，加拿大宝帝公司的全位置脉冲TIG自动焊机最为恰当，在该套设备中，包括具有数字化控制台功能的焊接电源、管道的焊接机头和相应的轨道以及监控系统，该设备的操作流程较为简单，并且性能发挥较为稳定，能够实现远程地视频方式监控并根据需要进行钨极位置的微调整。

2.2 关于焊接坡口的形式

目前，主管道窄间隙的坡口大多属于V型和U型的组合型坡口，该种形式的坡口让焊接技术的实施更加简便，并且容易最终形成较好的焊缝形状。在坡口的各项尺寸指标中，坡口底部的宽度大多在7毫米左右，坡口的单边宽度一般控制在10毫米以下，更有利技术操作。坡口的钝边厚度一般在2.5毫米左右。焊接坡口是TIG自动焊工艺顺利操作的重要因素，在具体的实行过程中需要特别关注。

2.3 关于焊接材料

在焊接过程中，焊接材料的选择直接影响最终的焊接效果。根部焊道的焊接材料大多为RCC-M规范中的ER316L不锈钢实心焊丝，而在具体的填充及盖面焊道选择的材料为ASME规范中的ER316LSi不锈钢实心焊丝。两种材料关于熔敷金属润湿性能以及流动性能方面存在较大的差异，后者该属性表现更强，更适合焊道侧壁和层间之间的充分熔合。关于焊接材料的选择，不仅要关注材料本身的性能、适用性，随着技术的发展还需继续探索性价比更高的材料，符合长远稳定发展的目标。

2.4 关于保护气体

关于焊缝背面以及熔池的保护，大多利用99.99%以上纯度的氩气进行，而在国外的技术流程中，大多采用的是混合气体，即氦气和氩气的组合，但相比组合气体而言，采用氩气作为保护气体，能够在一定程度上提高焊接电流，进而促进熔深的增加，最终极大地降低层间和侧壁可能出现未熔合的风险性，并且可以在此过程中提高焊接的速度，并且控制焊接热输入，具有较强的可行性。

2.5 关于焊接工艺参数

焊缝焊接的整体流程中主要包括四个关键步骤，即“根部焊接、填充焊道、填充末期焊道以及盖面焊道”，在每一个步骤的操作过程中都需要采用相对应合理的焊接规范选取方式，并且准确掌控焊接的相关参数。从几个主要参数情况来说，四个步骤的焊道类型均为线性，电流类型均为脉冲，电流极性均为正接，根部的焊丝型号为ER316L，其他三个步骤的焊丝型号均为ER316LSi，根部的直径为0.8毫米，其他均为1毫米。

2.6 关于无损检测

在TIG自动焊工艺操作的过程中需要进行无损检测，主要在焊道熔敷15毫米厚度左右和50%厚度左右，采用射线照相的方式进行检测，在焊后则利用射线照相、超声波和液體渗透的方式进行无损检测。在具体的检测过程中，通过结合射线检测和超声波检测，可以极大程度地提高焊接过程未熔合缺陷的检出率，无损检测对于该工艺的实行具有重要的作用，是保证工艺效果的不可或缺的步骤。

3 窄间隙TIG自动焊工艺缺陷原因及反馈

3.1 后焊机组的焊接缺陷较多

相对于先焊机组而言，后焊机组的焊缝缺陷相对多，一方面来说，窄间隙TIG自动焊技术在先焊机组中是首次被应用，相关的技术人员重视程度较高，在操作过程中更加精细、符合规范，而在前面的机组焊接出现零失误后，后续的工作人员易于出现思想的松懈，在具体的操作过程中关于焊接的参数、钨极位置的微调整都不够及时准确，焊缝的修正不到位，最终导致焊缝出现缺陷;另外一方面来说，很多技术人员对于自动焊技术和设备的了解程度不够，经验不足，不能够较好地把握焊接操作细节。

3.2 自动焊工艺返修易出错

由于在返修过程中需要打磨去除缺陷，并且顾忌伤害到母材，导致影响窄间隙焊道坡口的情况，打磨不足的焊道很窄，并且打磨坡口面的修整情况不佳，因此导致在返修过程中容易出现气孔、侧壁未熔合等状况。

3.3 反馈

首先，窄间隙TIG自动焊技术的应用对于坡口数值的要求较高，并且在操作过程中，针对成形不够理想的焊道需要进行及时的修正;其次，该技术的运用对操作要求较高，需要全方位观察，面对出现异常情况需要进行及时的微调整;最后，针对自动焊接设备的保养细节需要进行全面掌握，并且对于易磨损部分及时更换。

4 总结

主管道窄间隙TIG自动焊接技术是核电站建设中的重要环节，通过本文的阐述希望能够引发更多人的思考及关注，促进该领域的健康发展。

参考文献

[1]王保杰.主管道窄间隙自动TIG焊接技术研究[J].现代工业技术发展，2017，07：43-44.

[2]李丽丽.主管道窄间隙自动TIG焊接技术研究[J].工业技术探讨与创新，2017，11：32-33.