奥氏体不锈钢管道焊接的质量控制

通过对焊接过程中几个主要要素的分析和实际施工，探讨了不锈钢管道焊接的质量控制。

通过几个工程的施工实践，在油田管道、储罐和设备的安装施工中积累了一些经验，对不锈钢焊接有了进一步的认识。根据不锈钢焊接的实际施工和质量控制，谈几点体会。

1焊接工艺的确定

有许多品牌的不锈钢。奥氏体常用于建筑，如：0Cr18Ni9Ti，1cr  18 ni9ti等。奥氏体不锈钢具有较好的可焊性，相对容易焊接，焊接接头即使在焊接状态下也具有较高的韧性。然而，与普通碳钢相比，其导热系数约为碳钢的1/3，而其膨胀系数是碳钢的1.5倍。由于奥氏体不锈钢的低热导率和高膨胀系数，在焊接过程中会产生较大的变形和应变。焊接质量主要取决于焊接工艺是否与母材相容。因此，在确定焊接工艺时，必须考虑以下主要因素。

1.1焊接方法的选择

不锈钢的常用焊接方法包括手工电弧焊、气体保护焊和自动埋弧焊。主要根据设计介质参数、施工条件和操作环境，以及施工费用等。在工艺管道施工过程中，由于管径不同，管道上阀门和管件较多，接头位置变化复杂。因此，通常使用手工电弧焊。

在油田站场建设中，由于输送的介质大多是易燃、易爆或有一定的清洁度要求(如润滑油等)。)，我们通常采用氩弧焊作为打底，手工电弧焊作为覆盖。

1.2焊接材料的选择

焊接材料的选择应主要考虑母材的化学成分、管道介质的温度和压力、焊接电流(交流或DC)、焊接方法和焊接时的环境温度。铬镍不锈钢焊条(品牌“A”前缀)在奥氏体通常用于不锈钢，具体品牌可根据焊条的性价比选择。

当需要氩弧焊打底时，通常采用含钛和铌的手工钨极氩弧焊丝，钨极采用铈钨电极WCe-20，惰性保护气体采用99.99%氩气。

1.3焊接坡口形式的选择

不同的基材和焊接材料在焊接过程中对坡口尺寸有不同的要求。这是因为材料的化学成分和物理特性不同，焊接过程中的熔深也不同。因此，在施工过程中，必须根据具体材料调整坡口的配合间隙、钝边和坡口角度。如果坡口尺寸过大，不仅会增加施工成本，而且会使焊缝应力过大，容易变形和开裂。但是，如果坡口尺寸过小，容易出现焊接不完全和夹渣等质量缺陷。当采用手工电弧焊进行操作时，不锈钢的穿透力比碳钢焊条低。因此，坡口角度和两端间隙应适当增加，可根据规范中给出的正偏差值控制，或通过试焊确定。

1.4选择焊接电流

由于奥氏体不锈钢的电阻率是低碳钢的4倍以上，316L不锈钢管厂家焊接时产生的电阻热比较大，涂层容易变红和开裂。因此，同直径焊条的焊接电流应比低碳钢的焊接电流降低20%左右，焊条的长度也要比同直径碳钢焊条的短，否则由于涂层迅速发红和开裂，焊接类型不能焊接。当使用大电流时，会造成焊条过热和涂层中有效成分的烧损，使焊接保护不良容易造成缺陷，同时也不会得到预期的焊接金属成分，所以焊接电流不应过大。一般来说，选择较小的焊接电流是明智的。

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在焊条的储存和运输过程中，涂层会吸收水分并增加涂层中的水分。焊条在使用前必须干燥，以减少涂层中的水分含量。其目的是减少焊接过程中的飞溅，使焊接电弧稳定燃烧。防止焊缝中产生气孔；焊接某些合金钢时，防止氢引起的延迟开裂。烘烤时必须使用温度可控的专用干燥箱。你想烤多少就烤多少，想拿多少就拿多少。干燥后的焊条应放在保温筒中使用。暴露超过2小时应重新烘烤。重复次数不应超过3次。

2.3管道坡口加工

不锈钢管道槽可以机械加工或等离子切割。焊接前，应清除坡口处的氧化层和毛刺。由于不锈钢和碳钢之间的接触会产生“渗碳”，所以必须使用特殊的砂轮和不锈钢刷进行焊道和飞溅清洗。

3焊接缺陷的原因及预防

未焊透：焊接电流低、根部间隙小、316L不锈钢无缝管焊接速度过快和焊接角度异常都容易导致未焊透。适当的根部间隙和焊接电流以及焊接角度的正确调整可以避免未焊透。

变形：由于奥氏体不锈钢的膨胀系数大，导热系数小，焊接不锈钢时容易产生较大的焊接变形。因此，根据装配中不同位置的焊缝，应使用不同类型的防变形夹具，点焊和固定焊的位置应小于普通碳钢。焊接时，应合理确定焊接顺序。当基底金属厚度较大时，焊道应采用多层焊接，且线能量较小。

严重氧化：打底焊时，管内充氩装置不能提供良好的保护，焊缝背面会被氧化；焊接过程中对熔池和焊丝端部保护不良，或者焊丝表面的氧化杂质也会导致严重的氧化。充氩装置对管道要求尽可能严格，不得留有间隙。管道的缝隙应粘贴耐高温的锡油纸，以防焊缝氧化。