316L 不銹鋼管道焊接工藝

1、焊接工藝
　　（1）焊接方法：由于現場多數為不銹鋼管道　且大小不一，根據不銹鋼的焊接特點，盡可能減小熱輸入量，故采用手工電弧焊、氬弧焊兩種方法，d ＞Φ159 mm 的采用氬弧焊打底，手工電弧焊蓋面。d ≦Φ159 mm 的全用氬弧焊。焊機采用手工電弧焊/氬弧焊兩用的WS7 一400 逆變式弧焊機。
　　（2）焊接材料：奧氏體不銹鋼是特殊性能用鋼，為滿足接頭具有相同的性能，應遵循“等成分”原則選擇焊接材料，同時為增強接頭抗熱裂紋和晶間腐蝕能力，使接頭中出現少量鐵素體，選擇HooCr19Ni12Mo2氬弧焊用焊絲，手弧焊用焊條CHSO22 作為填充材料，其成分見表1 和表2。

　　　　　　　　　　表1 焊絲HOOCr19Ni12Mo2化學成分（%）

 表2 焊條CHS022化學成分（%）

（3）焊接參數。奧氏體不銹鋼的突出特點是對過熱敏感，故采用小電流、快速焊，多層焊時要嚴格控制層間溫度，使層間溫度小于60 ℃ 。具體參數見表3 。

表3 焊接參數

（4 ）坡口形式及裝配定位焊。坡口形式采用V 形坡口，由于采用了較小的焊接電流，熔深小，因而坡口的鈍邊比碳鋼小，約為0-0.5 mm，坡口角度比碳鋼大，約為65°- 700°，其形式見圖l 。

圖1 坡口形式

因不銹鋼熱膨脹系數較大，焊接時產生較大的焊接應力，要求采用嚴格的定位焊。對于d≦Φ89 mm 的管采用兩點定位，d=Φ89-Φ219 mm采用三點定位，d≧219 mm 的采用四點定位；定位焊縫長度6-8 mm。

（5）焊接技術要求：
　　① 手工電弧焊時焊機采用直流反接，氬弧焊時采用直流正接；
　　② 焊前應將焊絲用不銹鋼絲刷刷掉表面的氧化皮，并用丙酮清洗；焊條應在200-250 ℃ 烘干1h，隨取隨用；
　　③ 焊前將工件坡口兩側25 mm 范圍內的油污等清理干凈，并用丙酮清洗坡口兩側25 mm 范圍；
　　④ 氬弧焊時，噴嘴直徑Φ2 mm , 鎢極為缽鎢極，規格Φ2.5 mm ；
　　⑤ 氬弧焊焊接不銹鋼時，背面必須充氬氣保護，才能保證背面成形。采用在管道內局部充氬的方法，流量為5-14L/min，正面氬氣流量為12 一13L/min 。
　　打底焊時焊縫厚度應盡量薄，與根部熔合良好，收弧時要成緩坡形，如有收弧縮孔，應用磨光機磨掉。必須在坡口內引弧熄弧，熄弧時應填滿弧坑，防止弧坑裂紋。
　　由于該不銹鋼為奧氏體不銹鋼，為防止碳化物析出敏化及晶間腐蝕，應嚴格控制層間溫度和焊后冷卻速度，要求焊接時層間溫度控制在60℃ 以下，焊后必須立即水冷，同時采用分段焊接。具體分段方法見圖2。這種對稱分散的焊接順序，即可增大接頭的冷卻速度，又可減小焊接應力。

圖2 不同管徑分段焊接示意圖

　　2、結果

　　( 1 )外觀檢查無氣孔、焊瘤、凹陷及咬邊等缺陷，成形良好。
　　( 2 )對試件進行拉伸、彎曲試驗，各項力學性能指標均滿足要求，未發現未熔合和裂紋等缺陷。
　　( 3 )宏觀金相檢驗，發現焊道熔合良好，熔深為1-1.5 mm 。微觀金相檢驗，其母材及熱影響區都是全奧氏體組織，焊縫金屬為奧氏體十鐵素體（4 % ）組織，完全滿足抗晶間腐蝕和抗脆化的要求，經煤化公司現場施工,保證了焊接工程質量。