CN108115256B - 一种船舶用不锈钢管接管对接自动tig焊工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种船舶用不锈钢管接管对接自动TIG焊工艺，包括焊前清理，检查设备情况，根据管径及壁厚、焊接电源类型，选择开坡口的形式、使用的钨极直径，调节好焊接电流、氩气流量，焊接检验，焊后修整，采用机械法对焊接变形进行局部矫正；去除焊接应力等步骤，本发明无需使用工艺垫板，采用多层多道焊，焊后检验坡口侧壁熔合质量好，整个焊缝质量稳定，整个焊接工艺生产效率高。

Description

一种船舶用不锈钢管接管对接自动TIG焊工艺
技术领域
本发明涉及船舶焊接技术领域，特别是一种船舶用不锈钢管接管对接自动TIG焊工艺。
背景技术
TIG焊又称钨极氩弧焊，是一种非熔化极惰性气体保护焊，其工艺过程：在惰性气体保护下，通过钨极与薄壁不锈钢板之间产生电弧产生的热熔化钢板的对接而形成熔池来产生焊缝，属于自熔化焊接。不锈钢薄板采用钨极氩弧焊比其它焊接方法有非常好的优越性能：焊缝质量高；电弧热量集中，功率密度大，热影响区小；单面焊双面成型，明弧操作，便于对电弧熔池的观察；板材表面及焊缝质量好。
船舶管子焊接量大，管子类型多，形状各异，大小不等。接管对接焊缝一般为B类焊缝，焊缝质量和检验要求较高，因此目前采用手工TIG焊较多，导致生产率较低。而且不同焊工焊接的焊缝质量差别较大。为满足焊接自动化发展要求，进一步保证焊接质量，提高劳动生产率，改善条件和减小对熟练技术工人的依赖性，逐步采用TIG焊接方法进行焊接适应了现代产品高质量的要求，是焊接生产由手工向自动化发展的标志。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种船舶用不锈钢管接管对接自动TIG焊工艺，该工艺适用于直径Φ42～Φ324mm，厚度3-10mm的不锈钢管。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种船舶用不锈钢管接管对接自动TIG焊工艺，包括：
步骤一，焊前清理；对焊件、焊丝表面的油脂、油漆、涂层、加工时用的润滑剂、尘土和氧化膜进行清理，清除焊缝两侧10mm范围的油污，至露出金属光泽；
步骤二，检查设备情况，打开电源，给电控箱送电；
步骤三，根据管径及壁厚、焊接电源类型，选择开坡口的形式、使用的钨极直径，调节好焊接电流、氩气流量；
沿Φ168X7.5的不锈钢管壁厚方向开70°夹角的V型坡口，焊接层数选择3层，第一层焊缝用直流正接电源，用Φ2.4mm的铈钨极棒、Φ1.2mm的实芯焊丝，焊接电流为80-100A，电弧电压10～13V，焊接速度控制在0.8-0.9㎜/s，氩气流量控制在15-20L/min；第二层焊缝用直流正接电源，用Φ2.4mm的铈钨极棒、Φ1.2mm的氩弧焊丝，焊接电流为100-120A，电弧电压11～14V，焊接速度控制在1.4-1.6㎜/s，氩气流量控制在15-20L/min；第三层焊缝用直流正接电源，用Φ2.4mm的铈钨极棒、Φ1.2mm的氩弧焊丝，焊接电流为100-120A，电弧电压11～14V，焊接速度控制在1.4-1.6㎜/s，氩气流量控制在15-20L/min；如下表所示：
Figure BDA0001479556690000021
步骤四，焊接检验；焊缝质量等级要求应在图纸技术要求中规定，当图纸未规定时按GB 12469Ⅳ级；当有专门焊接工艺规程时，应进行过程工艺参数跟踪检验，并作记录；
步骤五，焊后修整；不合格焊缝可采取局部去除后补焊或整条焊缝剔除后重焊；补焊或重焊后应按同样的标准重新检验；
进一步改进，所述步骤一中清理表面污染的方法包括化学清理和机械清理，化学清理去油脱脂及清除氧化膜，机械清理主要是打磨。
进一步改进，所述步骤五中去除不合格焊缝金属或部分母材可以采用机械加工、打磨、等离子气刨方法，表面应当符合图纸和本标准要求，不得有沟痕。
进一步改进，所述步骤五中补焊用材料应与原焊缝相同，补焊前应仔细清理表面，补焊时应：
1)去除满溢或过多的增强量；
2)清理焊缝凹陷、弧坑、咬边，并补焊；
3)清除气孔、夹渣及未熔合区，并补焊；
4)对焊缝或母材中存在裂纹的，用无损探伤或着色检查法确定裂纹长度，从裂纹两端外各10mm处开始全部除去裂纹，开出焊槽并补焊。
本发明采用上述方案后，具有如下技术效果：
本发明所述的焊接工艺无需使用工艺垫板，开70°V型坡口，采用多层多道焊，焊后检验坡口侧壁熔合质量好，整个焊缝质量稳定，整个焊接工艺生产效率高。
附图说明
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
图1是本发明的坡口形式。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本实施例所用焊接母材为316L不锈钢管，规格为
Figure BDA0001479556690000032
316L不锈钢的化学成分含量(％)如下表所示：
Figure BDA0001479556690000031
316L不锈钢的力学性能：
屈服强度(N/mm2)≥480；
抗拉强度延伸率(％)≥40；
硬度HB≤187HRB≤90HV≤200；
密度7.87g·cm-3；
比热c(20℃)0.502J·(g·C)-1；
热导率λ/W(m·℃)-1(在下列温度/℃)
100 300 500
15.1 18.4 20.9
线胀系数α/(10-6/℃)(在下列温度间/℃)
Figure BDA0001479556690000041
电阻率0.71Ω·mm2·m-1；
熔点1371～1398℃。
本发明所述一种船舶用不锈钢管接管对接自动TIG焊工艺，包括：
步骤一，焊前清理；对焊件、焊丝表面的油脂、油漆、涂层、加工时用的润滑剂、尘土和氧化膜进行清理，清除焊缝两侧15mm范围的油污，至露出金属光泽；清理表面污染的方法包括化学清理和机械清理，化学清理去油脱脂及清除氧化膜，机械清理主要是打磨。
步骤二，检查设备情况，打开电源，给电控箱送电；
步骤三，根据管径及壁厚、焊接电源类型，选择开坡口的形式、使用的钨极直径，调节好焊接电流、氩气流量，然后打开氩气瓶，送气；
沿Φ168X7.5的不锈钢管壁厚方向开70°夹角的V型坡口，焊接层数选择3层，第一层焊缝用直流正接电源，用Φ2.4mm的铈钨极棒、Φ1.2mm的实芯焊丝，焊接电流为80-100A，电弧电压10～13V，焊接速度控制在0.8-0.9㎜/s，氩气流量控制在15-20L/min；第二层焊缝用直流正接电源，用Φ2.4mm的铈钨极棒、Φ1.2mm的氩弧焊丝，焊接电流为100-120A，电弧电压11～14V，焊接速度控制在1.4-1.6㎜/s，氩气流量控制在15-20L/min；第三层焊缝用直流正接电源，用Φ2.4mm的铈钨极棒、Φ1.2mm的氩弧焊丝，焊接电流为100-120A，电弧电压11～14V，焊接速度控制在1.4-1.6㎜/s，氩气流量控制在15-20L/min；如下表所示：
Figure BDA0001479556690000051
步骤四，焊接检验；焊缝质量等级要求应在图纸技术要求中规定，当图纸未规定时按GB 12469Ⅳ级；当有专门焊接工艺规程时，应进行过程工艺参数跟踪检验，并作记录；
步骤五，焊后修整；不合格焊缝可采取局部去除后补焊或整条焊缝剔除后重焊；补焊或重焊后应按同样的标准重新检验；去除不合格焊缝金属或部分母材可以采用机械加工、打磨、等离子气刨，表面应当符合图纸和本标准要求，不得有沟痕。
补焊用材料应与原焊缝相同，补焊前应仔细清理表面，补焊时应：
1)去除满溢或过多的增强量；
2)清理焊缝凹陷、弧坑、咬边，并补焊；
3)清除气孔、夹渣及未熔合区，并补焊；
4)对焊缝或母材中存在裂纹的，用无损探伤或着色检查法确定裂纹长度，从裂纹两端外各10mm处开始全部除去裂纹，开出焊槽并补焊。
本发明所用保护气体为99.999％的氩气。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (2)

1.一种船舶用不锈钢管接管对接自动TIG焊工艺，其特征在于：包括：
步骤一，焊前清理；对焊件、焊丝表面的油脂、油漆、涂层、加工时用的润滑剂、尘土和氧化膜进行清理，清除焊缝两侧15mm范围的油污，至露出金属光泽；清理表面污染的方法包括化学清理和机械清理，化学清理去油脱脂及清除氧化膜，机械清理主要是打磨；
步骤二，检查设备情况，打开电源，给电控箱送电；
步骤三，根据管径及壁厚、焊接电源类型，选择开坡口的形式、使用的钨极直径，调节好焊接电流、氩气流量；
沿Φ168X5mm的不锈钢管壁厚方向开70°夹角的V型坡口不留根，母材组对间隙0-1mm，焊接层数选择3层，第一层焊缝用直流正接电源，用Φ3.2mm的铈钨极棒、Φ1.2mm的盘状实芯焊丝，焊接电流为170-175A，电弧电压9～11V，焊接速度控制在6.0-6.7㎜/s，氩气流量控制在15-20L/min；第二层焊缝用直流正接电源，用Φ3.2mm的铈钨极棒、Φ1.2mm的盘状实芯焊丝，焊接电流为165-170A，电弧电压11～12V，焊接速度控制在16.5-17㎜/s，氩气流量控制在15-20L/min；第三层焊缝用直流正接电源，用Φ3.2mm的铈钨极棒、Φ1.2mm的盘状实芯焊丝，焊接电流为165-170A，电弧电压11～12V，焊接速度控制在14.5-15.5㎜/s，氩气流量控制在15-20L/min；如下表所示：
Figure FDA0002487945360000011
步骤四，焊接检验；焊缝质量等级要求应在图纸技术要求中规定，当图纸未规定时按GB12469Ⅳ级；当有专门焊接工艺规程时，应进行过程工艺参数跟踪检验，并作记录；
步骤五，焊后修整；不合格焊缝可采取局部去除后补焊或整条焊缝剔除后重焊；补焊或重焊后应按同样的标准重新检验；去除不合格焊缝金属或部分母材可以采用机械加工、打磨、等离子气刨方法。
2.根据权利要求1所述的船舶用不锈钢管接管对接自动TIG焊工艺，其特征在于：所述步骤五中补焊用材料应与原焊缝相同，补焊前应仔细清理表面，补焊时应：
1)去除满溢或过多的增强量；
2)清理焊缝凹陷、弧坑、咬边，并补焊；
3)清除气孔、夹渣及未熔合区，并补焊；
4)对焊缝或母材中存在裂纹的，用无损探伤法确定裂纹长度，从裂纹两端外各10mm处开始全部除去裂纹，开出焊槽并补焊。
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Granted publication date: 20201009

Pledgee: Jiangsu Zhangjiagang rural commercial bank Limited by Share Ltd. Nantong branch

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