u鋯及鋯合金管道焊接技術分析

范明明

哈爾濱阿爾特機器人技術有限公司 黑龍江哈爾濱 150000

由于鋯及鋯合金具有良好的抗腐蝕性能，且自身擁有強大的高溫化學活性，在高溫固態作用的影響下，即可與空氣當中的雜質物質進行反應，進而破壞鋯及鋯合金物質的機械特性，這就要求在管道焊接環節，保障環境的清潔性，同時加強焊對焊縫的隔離保護，進而提升焊接工作的質量。

1 鋯及鋯合金的焊接性能

1.1 焊縫極易產生氣孔

通過鋯及鋯合金管道焊接試驗可以看出，在焊接的過程中，氣孔部分極易產生質量缺陷，這時由于氣孔更多是集中于融合線以及焊縫的中心線附近所導致的。為了防止在焊接的過程中，由于氣孔缺陷問題影響焊接的質量，相關人員除了需要保持施工環境的潔凈程度之外，還應加強對濕度的控制，并充分的清潔焊接材料的表面部分，同時還應保障良好的焊接環境，進而提高焊接區域的保護質量。

1.2 對施工環境的具體要求

結合鋯及鋯合金的化學性質來看，當其處于高溫的環境條件時，在實施焊接工序的過程中，則極易與空氣當中的氧元素、氮元素、氫元素以及其他雜質物質進行反應并吸收，進而通過改變焊接縫隙以及影響區域的化學成分，破壞材料表面的氧化膜物質，導致焊接的接頭部分具有較強的脆性特點，從而降低了材料的塑性以及抗腐蝕性能。所以，在使用鋯及鋯合金管道焊接技術的同時，應避免受到環境當中的粉塵以及濕度等方面的影響，并加強對材料表面以及焊接縫隙背面部分的保護力度。同時，相關人員還可以在封閉式的場地內進行相關作業，并保障場地干凈整潔，再通過嚴格的控制環境的溫度與濕度，為管道環節工作的質量奠定基礎。

1.3 坡口以及焊接污染

在焊接的坡口部分，其表面極易堆積油污以及水分等雜質，并且還會在高溫的環境條件中，被鋯及鋯合金物質所吸收，不僅難以保障焊縫的純度，同時還會降低焊縫的焊接質量以及整體性能，使其無法保障自身的抗腐蝕性。因此，相關人員應加強對焊縫接頭坡口部分以及坡口兩側的清潔力度，并保障焊絲的清潔性能夠達到相應的施工要求，為提升焊接工作的整體質量提供保障。

1.4 容易出現焊接裂紋

鋯及鋯合金自身的熱膨脹系數較低，當產生熱變形時，其出現的變形量以及相變情況所產生的體積變化不大，但由于其本身所含有的硫、磷以及碳等物質的數量較少，所以在焊接的過程中不會產生明顯的裂紋現象。在焊接的過程中，若焊接縫隙吸收了大量的氧元素、氮元素以及氫元素等其他雜質時，那么焊縫以及應吸納過區域的整體脆度會變大，再加上有應力的存在，則會在焊接環節出現冷裂紋的情況。與此同時，由于氫元素可以在低溫的影響下，從熱反應區域向具有較高應力部位進行擴散并聚集，而這方面的性能則會促使此類部位逐漸轉化成為較為薄弱的施工部分，進而延遲裂紋的產生速率。

2 鋯及鋯合金管道的焊接

2.1 制定指導方案

為了保障鋯及鋯合金管道焊接技術的使用質量，相關人員應針對實驗過程中對焊接工藝的最終評定，制定有針對性的焊接指導方案，并結合實際情況進行調整，為焊接工藝的實施提供清晰化的指導。

2.2 焊絲工序的注意事項

在焊接的過程中，要想保障焊絲的融化端部分持續處于高純度的氬氣保護罩當中，那么在息孤操作之后，待被融化的區域冷卻，即可從保護層當中取出。需要注意的是，當焊絲的端部出現污染或者氧化情況時，必須立即針對此類部位進行徹底清除。

2.3 設置焊道外保護罩

在焊接的過程中為了確認內部的充氬情況能夠置換徹底，應結合實際情況制作相應的焊道外保護罩，保障實際的氬氣純度高于99%，并將焊炬的噴嘴裝置直徑保持在20mm-26mm之間。除此之外，為了促使焊接工序當中的熔池、焊縫以及熱影響區域能夠得到良好的保護，相關人員應加強對焊嘴所溢出氬氣流量進行控制，通過保障流量的穩定性，進而提升焊接工藝的實際質量。

2.4 控制焊接線能量

為了減少焊接過程中的熱量輸出，施工人員應嚴格的把控焊接線的能量設置，并通過逐層壓縮焊接工作的厚度，為后續調整控制區域的溫度與冷卻速度提供保障。在一般情況下，每層焊接縫的溫度都不能夠超過100攝氏度。

2.5 觀察焊道的色澤變化

為了保障氣體的保護效果，相關人員在實施焊接工序的過程中，應定期檢查焊道的色澤變化情況，為焊接的質量提供保障。若在焊接的過程中出現了明顯的焊接縫隙氧化缺陷問題，則應立即停止作業，此時相關人員應將出現氧化的區域進行削除處理，或直接針對氧化的部位進行打磨，之后查找出產生氧化現象的具體原因，進而及時找出有效的整改措施，待糾錯工序完成之后，才可繼續進行焊接施工。此外，為了避免此類現象反復出現，相關人員還應在施工的過程中，嚴格的把控打磨的頻率以及表面的溫度，避免焊接坡口出現氧化問題。

3 結語

針對鋯及鋯合金在焊接過程中特點進行深入分析，并利用有效的焊接工藝，通過保障焊接工作各個階段的高純氬氣保護質量，進而提升鋯及鋯合金管道焊接技術水平。此外，在焊接工作的進行過程中，相關人員還嚴格的按照各項工作的操作流程，并遵循施工工藝的具體要求實施作業，通過落實各項管理制度，為鋯及鋯合金管道焊接工作的質量奠定基礎，同時對焊接工藝進行反復試驗，積累有效經驗。