一种钛管道氩弧焊接工艺方法技术

本发明专利技术提供了一种钛管道氩弧焊接工艺方法，其中，工艺方法包括的步骤为：加工坡口、桥式点固焊缝、向钛管充入氩气、铝箔封闭焊缝、向拖罩充入氩气、控制焊接参数以及在收弧时延时送氩气，该工艺方法能够有效提高焊接接头的强度、塑性和韧性，而且还能防止焊缝处产生裂纹、气孔及表面氧化的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了，其中，工艺方法包括的步骤为：加工坡口、桥式点固焊缝、向钛管充入氩气、铝箔封闭焊缝、向拖罩充入氩气、控制焊接参数以及在收弧时延时送氩气，该工艺方法能够有效提高焊接接头的强度、塑性和韧性，而且还能防止焊缝处产生裂纹、气孔及表面氧化的缺陷。【专利说明】
本专利技术涉及一种焊接工艺方法，尤其是一种对钛管道进行氩弧焊接的焊接工艺方法。
技术介绍
氩气是化学性质极不活跃的惰性气体。钛管道焊接时，作为保护气体，隔离钛与焊接接头区域周围的空气接触，特别是防止钛管焊接接头在400°C以上高温时的氧化。采用保护气体外拖罩，有效地避免了焊缝金属外表面在高温时的氧化。 钛是一种银白色非磁性金属，比重轻，塑性和韧性好，具有良好的耐热性和独特的抗腐蚀性。在日益发展的石油、化工项目中，工业纯钛多用于制作特殊的高温耐腐蚀性容器、管道及部件。钛的化学性能活泼，固态温度400°C以上时，与氧、氮、氢、碳亲和力极强；其焊接性能较差，焊接时，若高温停留时间过长，易形成过热，产生晶粒粗大，造成焊接接头强度和塑性、韧性急剧下降，而且还极易产生裂纹、气孔及表面氧化缺陷。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是在钛管道焊接过程中焊接接头强度和塑性、韧性低，而且还极易产生裂纹、气孔及表面氧化的缺陷。 为了解决上述技术问题，本专利技术提供了，包括如下步骤: 步骤1，开始焊接前，先用立式铣刀对钛管道的焊接面进行坡口加工，再对坡口进行接头组对，在坡口上部点固焊，形成桥式点固焊缝； 步骤2，准备焊接时，须提前2?3分钟向被焊钛管道内充氩，排除钛管道内的空气后，在桥式点固焊缝上封闭一层铝箔； 步骤3，开始焊接时，提前20?40秒向封闭式活动拖罩内充入氩气，设定焊接电流为 120A ； 步骤4，利用电子脉冲引弧，沿焊缝拖拽封闭式活动拖罩与焊接操作同时进行，且速度保持一致，在焊接遇到桥式点固焊时，将桥式点固焊打磨掉，控制焊枪的摆动频率在12?15次/分钟，控制焊接速度在90?120mm/min，焊接线能量小于12.5KJ/cm ； 步骤5，焊接收弧时，填满弧坑，焊枪以及封闭式活动拖罩延时送气30?50秒，并在焊缝金属冷却到400°C以下停止向封闭式活动拖罩内送气。 采用立式铣刀加工坡口，避免角向磨光机、车床、高速坡口机加工坡口时形成的过烧现象；采用桥式点固焊易于打磨清除，提高焊缝的焊接质量；采用在准备焊接时提前2?3分钟向被焊钛管道内充氩，并在桥式点固焊缝上封闭一层铝箔，以及在开始焊接时，提前20?40秒向封闭式活动拖罩内充入氩气，能够在焊接区域形成区域保护，有效防止焊缝及热影响区发生氧化、产生焊接缺陷；利用电子脉冲引弧在保证了焊接引弧顺利的同时，有效地保护了操作工人的身体健康；采用沿焊缝拖拽封闭式活动拖罩与焊接操作同时进行，且速度保持一致，并控制焊枪的摆动频率在12?15次/分钟，控制焊接速度在90?120mm/min，焊接线能量小于12.5KJ/cm，能够有效防止焊接过程中焊接接头强度和塑性、韧性较低，还易产生裂纹、气孔的问题；在焊接收弧时，焊枪以及封闭式活动拖罩延时送气30?50秒，并在焊缝金属冷却到400°C以下停止向封闭式活动拖罩内送气，能够有效避免焊缝金属高温氧化。 作为本专利技术的进一步限定方案，步骤4中，若对钛管道进行多层焊接时，还须控制层间温度小于100°c。控制层间温度小于100°c，能够保证焊缝金属色泽为银白色，进一步提闻了焊缝的质量。 作为本专利技术的进一步限定方案，封闭式活动拖罩有两种，分别为局部封闭式活动拖罩和全封闭式活动拖罩；局部封闭式活动拖罩适用于DN100以上规格的钛管道焊接；全封闭式活动拖罩适用于DN100以下规格的钛管道焊接。 作为本专利技术的进一步限定方案，局部封闭式活动拖罩包括罩壳和气体接入管，罩壳包括后侧罩板、前侧罩板、左侧罩板、右侧罩板和顶侧罩板，后侧罩板、左侧罩板和右侧罩板垂直安装在顶侧罩板上，前侧罩板向前倾斜后安装在顶侧罩板上，气体接入管由后侧罩板插入罩壳内，左侧罩板和右侧罩板的下侧边缘为相同弧度的弧形边缘，后侧罩板和前侧罩板的下侧边缘分别设有弧度相同的后弧形缺口和前弧形缺口。采用气体接入管将惰性气体通入，能够对焊接处进行局部保护，防止焊接处发生氧化；采用后侧罩板、前侧罩板、左侧罩板、右侧罩板和顶侧罩板构成罩壳，将通入的气体罩在罩壳内，对焊接处进行区域保护；将左侧罩板和右侧罩板的下侧边缘设置为相同弧度的弧形边缘，能够适用于大口径、弯头、三通或异径管等管件的焊接要求；在后侧罩板和前侧罩板的下侧边缘设置弧度相同的后弧形缺口和前弧形缺口，能够限定焊枪的位置，有效提高手工焊接的质量。 所述罩壳内装有金属丝网；该金属丝网在顶侧罩板的内侧；气体接入管在罩壳内的出气口位于金属丝网与顶侧罩板之间的空隙内。金属丝网是由多片单层金属丝网叠加构成。惰性气体通入罩壳内后，经金属丝网均匀弥散在罩壳内，可以保证罩壳内气体均匀度。同时，金属丝网可以采用常见的金属丝网成品，而且可以由多层金属丝网层叠，这样可以保证丝网通孔的密度更大，有效单位通气面积更小，均匀度更好。 作为本专利技术的进一步限定方案,后弧形缺口和前弧形缺口的宽度为3?5mm,高度为2?3_。将后弧形缺口和前弧形缺口的宽度设置在3?5_范围内，将高度设置在2?3mm的范围内，能够进一步提闻手工焊接的标准度。 作为本专利技术的进一步限定方案，全封闭式活动拖罩包括后罩、弧形顶罩和气体接入管，所述后罩包括尾部罩板、上侧罩板、下侧罩板、左侧罩板和右侧罩板，上侧罩板、下侧罩板、左侧罩板和右侧罩板呈喇叭状安装在尾部罩板上，气体接入管穿过尾部罩板后与拖罩内相通，左侧罩板和右侧罩板在喇机口处都设有半径相等的后罩半圆形缺口，上侧罩板和下侧罩板在喇叭口处都设有后罩安装翻边，弧形顶罩包括弧形板以及沿弧形板两侧的弧形边缘设置的弧形翻边，弧形板上设有焊接窗口，弧形板的两端分别设有与后罩安装翻边相对应的顶罩安装翻边，后罩半圆形缺口与弧形翻边拼接为Iv完整的圆形。米用后罩和弧形顶罩包裹在圆形焊接处的周围，并通过气体接入管将保护气体引入，增强了保护气体的停留时间，明显提高了焊接保护效果；采用后罩安装翻边与顶罩安装翻边对应安装，能够快速实现用全封闭式活动拖罩的安装，提高了工作效率。 所述后罩内装有金属丝网；该金属丝网在尾部罩板的内侧；气体接入管在拖罩内的出气口位于金属丝网与尾部罩板之间的空隙内。金属丝网是由多片单层金属丝网叠加构成。惰性气体通入拖罩内后，经金属丝网均匀弥散在拖罩内，可以保证拖罩内气体均匀度。同时，金属丝网可以采用常见的金属丝网成品，而且可以由多层金属丝网层叠，这样可以保证丝网通孔的密度更大，有效单位通气面积更小，均匀度更好。 作为本专利技术的进一步限定方案，后罩半圆形缺口和弧形翻边的半径为50?10mm0在该范围内设定不同型号的用全封闭式活动拖罩，能够根据实际需要确定适用的型号，提高了拖罩的适用性。 本专利技术的有益效果在于:(I)采用立式铣刀加工坡口，避免角向磨光机、车床、高速坡口机加工坡口时形成的过烧现象；(2)采用桥式点固焊易于打磨清除，提高焊缝的焊接质量；(3)采用提前充入氩气，能够在焊接区域形成区域保护，有效防止焊缝及热影本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钛管道氩弧焊接工艺方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，开始焊接前，先用立式铣刀对钛管道的焊接面进行坡口加工，再对坡口进行接头组对，在坡口上部点固焊，形成桥式点固焊缝；步骤2，准备焊接时，须提前2～3分钟向被焊钛管道内充氩，排除钛管道内的空气后，在桥式点固焊缝上封闭一层铝箔；步骤3，开始焊接时，提前20～40秒向封闭式活动拖罩内充入氩气，设定焊接电流为120A；步骤4，利用电子脉冲引弧，沿焊缝拖拽封闭式活动拖罩与焊接操作同时进行，且速度保持一致，在焊接遇到桥式点固焊时，将桥式点固焊打磨掉，控制焊枪的摆动频率在12～15次/分钟，控制焊接速度在90～120mm/min，焊接线能量小于12.5KJ/cm；步骤5，焊接收弧时，填满弧坑，焊枪以及封闭式活动拖罩延时送气30～50秒，并在焊缝金属冷却到400℃以下停止向封闭式活动拖罩内送气。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：崔定龙，胡秋英，林传友，陈本富，
申请(专利权)人：中国化学工程第十四建设有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32