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      化工制造用TA2純鈦管的焊接方法

      發布時間: 2020-01-19 17:56:19    瀏覽次數:

      1、概述

      某公司在施工年產2萬噸KCLO3的榕屏聯營化工廠二期技改擴建工程中,為提高抗腐能力,生產主干線管道采用了具有強度大,抗腐蝕性能優異的TA2純鈦管。管徑為 18至133,壁厚最厚為3mm,管道總長約為300m。

      純鈦管

      國產工業純鈦有TA1、TA2和TA3三種,其區別在于氧、氮、氫等雜質的含量不同,三種工業純鈦依雜質增多而代號末尾數字依次增大,強度指標依次上升。塑性指標依次下降。

      常溫下,工業純鈦的屈服極限及抗拉強度偏低,但擔性及韌性性能良好,抗腐蝕性能優良,而且可焊性好,其線脹系數和導熱系數都較小。

      研究結果表明,由于鈦的熔點高、導熱性差且比熱小,焊接過熱區的塑性比焊接接頭其它區域差,因此,隨著焊接線能的增大,過熱區高溫停留時間長,冷卻速度緩慢,其結果使過熱區出現顯著的粗大晶粒,導致過熱區的塑性有些下降。如果進行快速冷卻,會形成更多更細的過飽和固溶體,這種過飽和固溶體對焊縫塑性及韌性有一定的削弱作用。

      實踐表明.過快的冷卻速度和過慢的冷卻速度都會使焊接處塑性不符合要求。合適的冷卻速度在10—200℃/S范圍內,在板厚一定時,冷卻速度基本是由焊接線能量決定。

      2、鈦管焊接

      2.1 焊前準備

      (1)直流氬弧焊機:型號ZX-400為防止夾鎢,需帶高頻引弧裝置;為使弧坑填滿,需有電流衰減裝置;為避免焊接在高溫下被大氣污染,需有氣體延時保護裝置。因鈦焊接熔點高、電流量大,故電源線需通冷卻水來散熱。(2)焊接輔材:焊絲為ERTA1,氬氣純度為≥99.99%,選用鎢極棒。(3)坡口:刨削單V形坡口。(4)承焊平臺:為了焊工能輕松、簡便迅速地施焊,需制一些承焊滾輪平臺。(5)進行焊接試驗,得出主要參數見表1。

      管壁 mm≤23-4
      坡口角度形式II 或60°V 型
      純邊mm 1-1.5
      間隙 mm0~10-1
      焊絲牌號ERTA2ERTA2
      直徑 mmφ2φ2
      鎢絲直徑 mmφ1.6φ2.0
      噴嘴孔徑 mmφ12-16φ16-20
      焊接層次12
      層間溫度℃≤200≤200
      焊接電流 A40-7080-110
      焊接電壓 V10-1212-14
      焊接速度 cm/ mm7.5-1010-15
      氪氣流量 I/ min焊炬8-1 212-15
      管內8-1010-15

      2.2焊接

      (1)在清潔封閉的室內環境進行施焊時,周圍風速低于2 ,鈦材焊接區必須與鋼鐵作業區隔開,地面鋪橡膠皮避免和鐵器接觸,嚴禁含有鐵粉的空氣中施焊。(2)采用不帶保護罩、分段間歇焊接方法,焊接操作方法如下:每小段焊縫從引弧至熄弧時間約5S,焊接長度10~15mm,且延長滅弧后氬氣延時時間20一25S,使焊炬內噴出氬氣保護高溫下的焊縫冷卻至250℃以下,待焊縫冷卻到500℃以下再以同樣的方法續焊,直至焊接焊縫全部結束。(3)焊接時要控制熔池小,處理好段與段之間的接續,避免產生脫節現象。(4)管內進行充滿氬氣保護,以防管內焊縫被氧化成灰色。(5)焊絲用丙酮清洗干凈,坡口在每側25mm周圍同樣用丙酮清洗干凈。(6)焊后處理:焊縫及熱影響區進行酸洗處理,酸洗后要用清水沖洗,防止酸液殘留。

      3、焊后質量檢驗

      采用上述工藝參數進行的鈦管焊接,經斷面宏觀及低倍金相檢驗,在焊縫內部未發現氣孔、裂紋等缺陷,其微觀無沿量 穿晶裂紋,溶合好,對鈦管做0.5Mpa的水壓試驗,均未發現泄漏。

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