316Lmod管道焊接技術

■李麗紅 吳文海 陜西化建工程有限責任公司陜西西安712100

316Lmod管道焊接技術

■李麗紅 吳文海 陜西化建工程有限責任公司陜西西安712100

316Lmod材質是尿素級超低碳不銹鋼材料，一般用于高溫、高壓、高腐蝕性的介質管道中，在焊接中要求其接頭具有良好的抗熱裂紋和晶間腐蝕性能。在實踐的基礎上，總結了該材質管道焊接的技術要點。

316Lmod管道氬弧焊質量

316Lmod尿素級超低碳不銹鋼屬奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼,為美國AISI標準牌號,一般應用于工作介質為甲胺、尿液等高腐蝕性物質的管道。在尿素施工過程中，316Lmod超低碳不銹鋼的焊接是整個裝置施工質量的關鍵,必須嚴格執行焊接工藝紀律,才能確保焊接質量。

1 施工前準備

1.1 焊接工藝評定及焊工資格認證

1.1.1 施工前必須對316Lmod材質管道進行焊接性能試驗，做好焊接工藝評定。為了保證焊接工藝評定的準確性，要注意焊接作業要在施工現場完成。

1.1.2 根據合格的《焊接工藝評定報告》制定焊接作業指導書，并進行技術交底。

1.1.3 對焊工進行取證培訓考試。所有焊工必須持證上崗，且只能從事相應項目的焊接作業。

2 焊接工藝的選擇

2.1 材質特點

316Lmod屬超低碳奧氏體不銹鋼，在物理性能方面，其導熱系數小，線膨脹系數大。在相同的線能量條件下，比碳鋼和合金鋼的母材熔化區域大，其焊縫及近縫區金屬塑性變形量增加，易于產生較大的變形或較高的應力，因此宜選用熱源比較集中的焊接方法。在化學成分方面，奧氏體鋼的鉻、鎳含量較高，并且焊縫的組織性能及熱裂傾向對化學成分的變化比較敏感。同時，在焊接工藝和操作上，必須嚴格控制引起腐蝕的一切因素。

2.2 焊接工藝確定

根據316Lmod管道材質特點，在多次焊接試驗的基礎上，現場選定氬電聯焊的焊接工藝。

2.2.1 焊接材料選用見表1

表1 管道焊接材料選用

焊條的烘干：受潮的焊條在焊接奧氏體不銹鋼時，焊縫表面易產生凹坑或氣孔，因此必須進行烘干，烘干溫度200-220℃，烘干時間2h。

2.2.2 焊接層數：多層單道。

2.2.3 焊接電流種類和極性：交、直流兩用。

2.2.4 焊接工藝參數見表2

3316 Lmod管道焊接

3.1 焊接環境要求

施工環境若出現下列情況之一，而未采取保護措施時，不得繼續進行焊接作業：

3.1.1 電弧焊焊接時，風速≥8m/s。

3.1.2 氣體保護焊接時，風速≥2m/s。

表2 管道焊接工藝參數

3.1.3 相對濕度大于90%。

3.2 焊前準備

3.2.1 坡口預制

按照焊接工藝評定參數的要求加工坡口，鈍邊大小一致，坡口表面平整。

3.2.2 焊前清理

組對前應將坡口及其內外側表面不小于20mm范圍內的油、漆、垢、銹、毛刺及鍍鋅層等清除干凈，呈現金屬光澤。

3.2.3 組對與定位

3.2.3.1 組對時，管子內壁應齊平，內壁錯邊量不宜超過壁厚的10%且不大于2mm。

3.2.3.2 焊件組對時，應墊置牢固，并應采取措施，防止焊接產生附加應力和變形。

3.2.3.3 除設計要求進行冷拉伸或冷壓縮外，不得強力組對。

3.2.3.4 管道的任何位置不得出現十字焊縫。

3.2.3.5 組對偏差要求見表3

表3 管道組對偏差

3.3 定位焊

組對檢查合格后方可進行定位焊，定位焊為正式焊縫的一部分，其焊接工藝應與正式施焊工藝一致。

3.3.1 定位焊所用的焊接材料與正式施焊的焊材相同。

3.3.2 定位焊縫長度、厚度和間距，應能保證焊縫在正式焊接過程中不致開裂。

3.3.3 定位焊縫不得有裂紋、夾渣及其他缺陷，且要保證焊透。

3.3.4 在管道上焊接組對卡具時，卡具的材質應與管材相同。

3.3.5 管道在采用手工電弧焊焊接前，坡口兩側各100mm范圍內應涂白堊粉或其他防粘劑。

3.4 管道焊接

3.4.1 焊接位置，盡量采用轉動口焊接。全位置焊接時，應使用小直徑焊條。

3.4.2 焊接電流：由于不銹鋼芯的電阻比碳鋼芯大4-5倍，焊接電阻熱易使焊芯發熱嚴重，造成藥皮發紅開裂，影響到后半段焊條的焊接工藝性能，故應選用較小的焊接電流。

3.4.3 引弧：絕對禁止非焊接表面引弧，有條件的情況下可使用同材料作為引弧板引弧。

3.4.4 運條：要進行短弧快速焊，焊接時焊條不允許作大幅度的橫向擺動。為的是減少焊接接熔池熱量，減少熱影響區的溫度，有利于提高焊縫金屬抗晶間腐蝕能力和熱裂傾向。

3.4.5 焊道清理：必須采用不銹鋼鋼絲刷。

3.4.6 焊接完畢后，焊接接頭應進行酸洗與鈍化處理。

4 焊接工藝要點

4.1 避免飛濺和坡口以外的部位引弧。

4.2 焊縫表面要求光潔，徹底除凈焊渣及飛濺物。

4.3 在保證焊透及熔合良好的條件下，應選用小的線能量，采用短電弧，多層焊接工藝。在控制層間溫度和焊后溫度，盡量減少在450-850℃的停留時間。

5 焊接檢驗

5.1 焊縫外觀檢驗

用肉眼或放大倍數不大于5倍的放大鏡，檢查焊縫表面的缺陷和性質，并用焊接檢驗尺寸對表觀缺陷進行定量。焊縫外觀必須符合以下條件：

5.1.1 焊縫表面應是原始狀態，焊縫表面沒有加工或補焊痕跡。

5.1.2 焊縫的外觀質量應符合表4的規定

表4 焊縫外觀檢查質量要求

5.2 無損檢測

按照圖紙技術要求進行X射線探傷檢查，一般按照100%檢測，一級片合格。

5.3 焊縫返修

對外觀檢查、無損檢測不合格的焊縫應進行返修，返修后的焊縫按原檢測方法進行檢驗。當同一部位返修次數超過兩次時，應制定返修措施，并經焊接技術負責人審批后進行返修。當出現下列任何一種情況，必須割除整道焊縫：一是返修焊縫總長超過焊縫周長的30%,二是需割除底層旱道返修總長超過焊縫周長的20%。

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