主管道窄間隙自動TIG焊接技術研究

班永輝

摘要：隨著社會的發展和經濟的進步，各項技術的發展讓人們的生活更加便利，其中核電站成為近年各國技術研究的主要領域，本文將著重闡述核電站主管道窄間隙TIG自動焊接技術的工藝流程，并且分析目前該技術存在部分缺陷的原因，希望能夠切實促進該項技術的發展和進步，也為關心這一話題的人提供參考個借鑒。

關鍵詞：主管道;窄間隙自動TIG焊接;應用

核電站已經成為近年各國的研究熱點，核電站相關技術的研究也受到越來越廣泛的關注，本文將著重分析核電站主管道窄間隙自動TIG焊接技術，該項技術是核電廠建造中的關鍵環節，能夠提高主管道現場施工質量以及施工工期等，并通過分析目前存在的問題，為相關人員提供思考、研究的方向。因此，本文的研究對該領域的發展具有重要意義和不可忽略的社會現實意義。

1 關于主管道概況

目前，在我國國內M310型號的核電機組主管道現場安裝采用了更為先進的TIG技術，在M310的組成中，由熱段、冷段和過渡段共同構成每一條主管道，并且存在8個需要在主管道現場安裝的焊口。主管道本身為鑄造奧式體，另外三大主設備的接管嘴屬于鍛造控氮奧式體不銹鋼Z2CND18-12N，以上兩種材料本身的含碳量都較低，能夠更好地發揮焊接屬性。

2 窄間隙TIG自動焊工藝概述

2.1 關于焊接設備

在焊接設備的原則中，綜合考慮性能和成本控制因素，加拿大寶帝公司的全位置脈沖TIG自動焊機最為恰當，在該套設備中，包括具有數字化控制臺功能的焊接電源、管道的焊接機頭和相應的軌道以及監控系統，該設備的操作流程較為簡單，并且性能發揮較為穩定，能夠實現遠程地視頻方式監控并根據需要進行鎢極位置的微調整。

2.2 關于焊接坡口的形式

目前，主管道窄間隙的坡口大多屬于V型和U型的組合型坡口，該種形式的坡口讓焊接技術的實施更加簡便，并且容易最終形成較好的焊縫形狀。在坡口的各項尺寸指標中，坡口底部的寬度大多在7毫米左右，坡口的單邊寬度一般控制在10毫米以下，更有利技術操作。坡口的鈍邊厚度一般在2.5毫米左右。焊接坡口是TIG自動焊工藝順利操作的重要因素，在具體的實行過程中需要特別關注。

2.3 關于焊接材料

在焊接過程中，焊接材料的選擇直接影響最終的焊接效果。根部焊道的焊接材料大多為RCC-M規范中的ER316L不銹鋼實心焊絲，而在具體的填充及蓋面焊道選擇的材料為ASME規范中的ER316LSi不銹鋼實心焊絲。兩種材料關于熔敷金屬潤濕性能以及流動性能方面存在較大的差異，后者該屬性表現更強，更適合焊道側壁和層間之間的充分熔合。關于焊接材料的選擇，不僅要關注材料本身的性能、適用性，隨著技術的發展還需繼續探索性價比更高的材料，符合長遠穩定發展的目標。

2.4 關于保護氣體

關于焊縫背面以及熔池的保護，大多利用99.99%以上純度的氬氣進行，而在國外的技術流程中，大多采用的是混合氣體，即氦氣和氬氣的組合，但相比組合氣體而言，采用氬氣作為保護氣體，能夠在一定程度上提高焊接電流，進而促進熔深的增加，最終極大地降低層間和側壁可能出現未熔合的風險性，并且可以在此過程中提高焊接的速度，并且控制焊接熱輸入，具有較強的可行性。

2.5 關于焊接工藝參數

焊縫焊接的整體流程中主要包括四個關鍵步驟，即“根部焊接、填充焊道、填充末期焊道以及蓋面焊道”，在每一個步驟的操作過程中都需要采用相對應合理的焊接規范選取方式，并且準確掌控焊接的相關參數。從幾個主要參數情況來說，四個步驟的焊道類型均為線性，電流類型均為脈沖，電流極性均為正接，根部的焊絲型號為ER316L，其他三個步驟的焊絲型號均為ER316LSi，根部的直徑為0.8毫米，其他均為1毫米。

2.6 關于無損檢測

在TIG自動焊工藝操作的過程中需要進行無損檢測，主要在焊道熔敷15毫米厚度左右和50%厚度左右，采用射線照相的方式進行檢測，在焊后則利用射線照相、超聲波和液體滲透的方式進行無損檢測。在具體的檢測過程中，通過結合射線檢測和超聲波檢測，可以極大程度地提高焊接過程未熔合缺陷的檢出率，無損檢測對于該工藝的實行具有重要的作用，是保證工藝效果的不可或缺的步驟。

3 窄間隙TIG自動焊工藝缺陷原因及反饋

3.1 后焊機組的焊接缺陷較多

相對于先焊機組而言，后焊機組的焊縫缺陷相對多，一方面來說，窄間隙TIG自動焊技術在先焊機組中是首次被應用，相關的技術人員重視程度較高，在操作過程中更加精細、符合規范，而在前面的機組焊接出現零失誤后，后續的工作人員易于出現思想的松懈，在具體的操作過程中關于焊接的參數、鎢極位置的微調整都不夠及時準確，焊縫的修正不到位，最終導致焊縫出現缺陷;另外一方面來說，很多技術人員對于自動焊技術和設備的了解程度不夠，經驗不足，不能夠較好地把握焊接操作細節。

3.2 自動焊工藝返修易出錯

由于在返修過程中需要打磨去除缺陷，并且顧忌傷害到母材，導致影響窄間隙焊道坡口的情況，打磨不足的焊道很窄，并且打磨坡口面的修整情況不佳，因此導致在返修過程中容易出現氣孔、側壁未熔合等狀況。

3.3 反饋

首先，窄間隙TIG自動焊技術的應用對于坡口數值的要求較高，并且在操作過程中，針對成形不夠理想的焊道需要進行及時的修正;其次，該技術的運用對操作要求較高，需要全方位觀察，面對出現異常情況需要進行及時的微調整;最后，針對自動焊接設備的保養細節需要進行全面掌握，并且對于易磨損部分及時更換。

4 總結

主管道窄間隙TIG自動焊接技術是核電站建設中的重要環節，通過本文的闡述希望能夠引發更多人的思考及關注，促進該領域的健康發展。

參考文獻

[1]王保杰.主管道窄間隙自動TIG焊接技術研究[J].現代工業技術發展，2017，07：43-44.

[2]李麗麗.主管道窄間隙自動TIG焊接技術研究[J].工業技術探討與創新，2017，11：32-33.