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鈦管道鈦以及鈦合金以其優(yōu)良的耐酸腐蝕性能被人們所看重,越來越多地被用來制造成設(shè)置裝備擺設(shè)和工藝管道,應(yīng)用到帶有強酸物料的反應(yīng)器、輸送管道上。但鈦及鈦合金由于在高溫下易與多種元素和化合物發(fā)生反應(yīng)而脆化,分外是焊接過程中,一經(jīng)吸收了空氣中的氧、氮等元素,溶解在鈦材金屬中會使合金明顯變硬,低落鈦金屬的延展性而使其變脆,造成管道斷裂和設(shè)置裝備擺設(shè)破壞。所以研討鈦以及鈦合金的焊接對于應(yīng)用它們的消費裝置的設(shè)置裝備擺設(shè)和維護有著緊張意義。
隨著石油化工產(chǎn)業(yè)的生長,越來越多的新技能被應(yīng)用到石油加工上,同時一些強酸或強腐蝕性物料由于它們的強氧化性和較好的催化性能被應(yīng)用到石油化工反應(yīng)中,但一旦泄露,會造成很緊張的后果,所以如何來制造這些強酸強腐蝕性物料的容器及輸送它們的管道成為人們關(guān)注的重點。鈦以及鈦合金鈦管道以其優(yōu)良的耐酸腐蝕性能被人們所看重,越來越多地被用來制造成設(shè)置裝備擺設(shè)和工藝管道,應(yīng)用到帶有強酸物料的反應(yīng)器、輸送管道上。但鈦及鈦合金由于在高溫下易與多種元素和化合物發(fā)生反應(yīng)而脆化,分外是焊接過程中,一經(jīng)吸收了空氣中的氧、氮等元素,溶解在鈦材金屬中會使合金明顯變硬,低落鈦金屬的延展性而使其變脆,造成管道斷裂和設(shè)置裝備擺設(shè)破壞。所以研討鈦以及鈦合金的焊接對于應(yīng)用它們的消費裝置的設(shè)置裝備擺設(shè)和維護有著緊張意義。本文結(jié)合某項目醋酸裝置鈦合金管道的安裝,淺談鈦合金管道的焊接質(zhì)量控制。
1、影響焊接質(zhì)量的主要要素分析
1.1鈦管道成型焊區(qū)高溫?zé)峒皻怏w掩護的影響
在常溫下,鈦合金性能較穩(wěn)固,高溫下,分外是在施焊過程中,鈦合金與氧、氫、氮反應(yīng)的速率極快,根占有關(guān)資料先容,鈦管道鈦合金在施焊過程中,溫度在300℃以上時能快速吸氫、溫度在600℃以上時能快速吸氧、溫度在700℃以上時能快速吸氮,而在空氣中的氧化為敏感。試驗證明:當(dāng)鈦合金在焊接時,如果熔池中侵入氧氣、氮氣等無害氣體,則被焊部位的塑性、韌性和表面顏色等都有顯著的轉(zhuǎn)變;其機器性能明顯下降;過熱偏向增高。經(jīng)對焊接舉行彎曲實驗,焊肉發(fā)生斷裂征象,其四周10mm左右處的母材也出現(xiàn)了較顯著的渣裂征象。因此,在舉行鈦合金焊接時,對熔池、熔滴及高溫區(qū),不管是正面照舊反面,都應(yīng)舉行全面、可靠的氣體掩護。接納氣體掩護步伐的目標(biāo):一是防備焊區(qū)四周的無害氣體進入熔池;二是控制成型后焊肉區(qū)的高溫?zé)岙a(chǎn)生。如果焊接區(qū)域得不到氣體的有效掩護,必將招致焊接質(zhì)量的下降,緊張時將招致產(chǎn)物的報廢。
1.2雜質(zhì)氣體、元素的影響
鈦合金的焊接缺陷產(chǎn)生是比較罕見的,如氣孔、裂紋等。產(chǎn)生這些缺陷的原因主要受氫、鐵、碳等氣體、元素的影響。實驗證明氫、鐵、碳等氣體、元素在焊接時與鈦合金的溶解度大小有關(guān),它們主要泉源于濕潤的空氣、環(huán)境;掩護氣體的純度;焊件及焊絲表面上的水分、油污等。此中產(chǎn)生“氣孔”的原因主要是來自油污及掩護氣體中的雜質(zhì)中;產(chǎn)生“裂紋”的原因主要是來自水分及油污中。焊接缺陷的產(chǎn)生除了影響焊件的密封性質(zhì)量要求外,同時還低落了接頭的強度、韌性、委頓等機器性能,對產(chǎn)物質(zhì)量有較大的影響。所以,焊接時應(yīng)加以控制。
2、鈦管道對焊接質(zhì)量的控制
2.1焊件及焊材的焊前清理
焊接缺陷的產(chǎn)生與焊件、焊絲表面干凈度有很大干系,因此焊前應(yīng)將管接頭端邊沿不少于40mm處范疇內(nèi)及焊絲表面的油污、水、氧化膜及其他贓物清理干凈。管端邊沿的清理可用0.3mm粗電動或手動不銹鋼絲刷刷到金屬光亮色,焊絲表面可用80目~100目金剛石紗布舉行打磨到金屬光亮色。以上經(jīng)處置懲罰的管端及焊絲表面,都應(yīng)用潔凈的白綢布蘸丙酮擦凈。
2.2焊接溫度及氣體掩護
鈦管接頭在焊接時,為了防備整個焊接區(qū)域在高溫下不被無害氣體及元素凈化,必需對焊區(qū)及成型焊肉舉行須要的焊接溫度控制。控制溫度的主要要領(lǐng):一是對表面成型焊肉區(qū),加掩護氣體拖罩;二是將被焊接頭管內(nèi),滿盈掩護氣體;掩護氣體的純度值應(yīng)即是或大于99.99%;掩護氣體的流量應(yīng)饜足焊接技能要求規(guī)定值,要使掩護氣體的掩護效果,達到焊接質(zhì)量上的溫控要求;焊接過程中,及時舉行層間問題丈量,接納層間間歇施焊,包管層間溫度不超過100℃。
2.3焊接要領(lǐng)及要求
2.1按技能要求合理選擇焊接接頭型式、焊接參數(shù)及氣體掩護方式等;
2.2施工人員和焊工佩戴潔凈的白細紗布手套;
2.3用絲粗為0.30mm不銹鋼絲刷,將對接焊縫處刷到銀白金屬色,然后用干凈白綢布蘸少許丙酮將焊接區(qū)域擦凈,經(jīng)處置懲罰的焊區(qū)嚴(yán)禁用手觸摸和接觸鐵制物品;
2.4鈦管道焊接事情盡大概在室內(nèi)舉行,環(huán)境風(fēng)速應(yīng)不大于0.5m/s,并不該有鞫訊風(fēng);
2.5焊接設(shè)置裝備擺設(shè)一樣平常選用“手工鎢極氬弧焊機”其性能饜足焊接參數(shù)要求;
2.6對接管定位點焊時,其對接間隙一樣平常為0.5mm左右;
2.7舉行對接管的焊接時,為了使焊縫成型質(zhì)量達到單面焊雙面成型要求,焊縫的成型應(yīng)舉行兩次焊接事情:一次為封底焊接,另一次為成型焊接,并按要求舉行相應(yīng)的氣體掩護;
2.8氣體掩護拖罩與焊具的間隔應(yīng)以短為佳,與管壁接觸的間隙力求??;
2.9施焊引弧時應(yīng)先通氣10s~15s,息弧時不能頓時抬起焊具,應(yīng)連續(xù)供氣掩護焊區(qū),直到溫度降到100℃以下;
2.10焊接時,焊具不該左右擺動,焊絲熔化端不得移出氣體掩護區(qū);
2.11每道焊縫應(yīng)盡大概一次焊完,必需接焊的焊縫,在焊前應(yīng)將接口處清理干凈,焊肉搭接長度在10mm~15mm之間。
鈦管道焊縫及熱影響區(qū)及格標(biāo)準(zhǔn)
1、焊縫余高:當(dāng)壁厚小于5mm時,為0-1.5mm;當(dāng)壁厚大于5mm時,為1.0-2.0mm;
2、焊縫表面不得有咬邊、夾鎢征象;
3、每道焊道的色澤查抄應(yīng)在焊后清理之前舉行,及格標(biāo)準(zhǔn)見表;
鈦材焊道色澤查抄及格標(biāo)準(zhǔn)
鈦管道焊后處置懲罰及檢測
鈦管接頭的焊接質(zhì)量起首要舉行焊接區(qū)域的表面顏色查驗,掩護效果在“精良”以上為及格。對掩護效果不理想的接頭,應(yīng)根據(jù)現(xiàn)實環(huán)境舉行須要的質(zhì)量處置懲罰。一樣平常環(huán)境下,氧化效果較輕時可用不銹鋼絲刷將氧化部位刷到金屬光亮色(銀白色)或舉行酸洗處置懲罰,以包管內(nèi)部金屬不被連續(xù)氧化。外觀查抄及格的焊縫需舉行100%射線探傷,檢測及格方能舉行后續(xù)安裝事情。
3、焊接過程中控制重點
3.1有效控制焊接層間溫度,制止鈦合金與氮、氫、氧氣體及鐵、碳元素間的吸收和溶解。
3.2焊接用的掩護氣體盡大概地接納高純度氬氣,掩護效果應(yīng)精良,其流量值在規(guī)定范疇內(nèi)。3.3焊接區(qū)域及焊絲的表面應(yīng)舉行氧化皮、油脂等污物的去除,焊件接頭應(yīng)盡大概一次(在8h內(nèi))完成施焊事情。
3.4現(xiàn)場焊縫的焊接,要盡量饜足鈦材焊接的環(huán)境要求。
結(jié)束語
實踐證明,在舉行鈦管接頭焊接時,只要在各個關(guān)鍵上加以精良控制,才能確保焊接質(zhì)量饜足使用要求。有了焊接質(zhì)量的包管,鈦材能夠在更多的特別環(huán)境條件下使用。