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合金鋼管焊接領域

近年來,瞬時液相擴散焊在焊接領域獲得了廣泛應用。瞬時液相擴散焊接原理是以一種熔化溫度較低的合金箔作為中間層,放置在焊接面之間,施加較小的壓力并在真空或保護氣體條件下加熱到母材不熔化、中間層合金熔化的溫度(1100~1200℃),使中間層合金在焊接面間形成液態薄膜并滲透入母材,經過相應時間(180s左右)保溫,元素在液態中間層合金與母材之間擴散產生等溫凝固,形成牢固的連接。為了提高低碳合金鋼管管-管對接接頭的使用壽命,獲得良好的管-管對接接頭性能,本文利用瞬時液相擴散焊技術,在大氣條件下加氬氣保護對低碳合金鋼管進行TLP雙溫工藝焊接,以獲得良好的成型接頭,為TLP技術在低碳合金鋼管對接領域的廣泛應用提供前期研究基礎。1焊前準備工作由于低碳合金鋼管管-管對接焊完成后,接頭將像管體其他部分一樣在施工作業中作為工作載體,承受著拉伸、壓縮、扭轉、彎曲、擠壓等惡劣工況條件,所以對接頭的性能提出了很高的要求。為了滿足接頭的性能要求,提高對接焊精度,在低碳合金鋼管管-管對接焊前做一系列準備工作。

合金鋼管校直

兩鋼管對接時,由于管端橢圓度不一致且管端有不同程度曲率的半徑彎曲,導致兩鋼管同軸度很難一致,使對接的兩管端不易對中。如果強制使兩鋼管對中,將導致對接接頭殘余應力較大,焊接質量受到影響。所以采用自主研發的“三點式”校直設備,對接頭的兩管端進行校直,使其保證在管端500mm內平直,基本處于無應力自由狀態進行對接焊。

合金鋼管管口處理

低碳合金鋼管在長期使用過程中,會受到擠壓、彎曲等作用力,導致管體橢圓度發生變化,在斷裂時斷口兩端變化較大。當切除受損處,重新組對時會出現管端橢圓度不一致而引起管口對中困難,如果強制管口對中會造成錯邊或焊后應力集中等問題,增加穩定隱患。所以在焊前采用脹管器緩慢地對管口整圓,使管口直徑與原始管體直徑基本一致,且不使壁厚減薄。同時為了保證TLP焊的精度,兩管口截面應與管端中心線垂直,對其截面進行切削打磨,粗糙度達到Ra1.6,促使兩截面能緊密貼合。

合金鋼管焊前清理

由于TLP焊對接頭處的潔凈度要求較高,而低碳合金鋼管在使用中管體常伴有油污、銹、水等,所以低碳合金鋼管管-管對接焊前需要對管端100mm范圍內表面及管口截面進行嚴格清理。起先采用220目粗砂紙對管端100mm范圍內表面及管口截面進行打磨,將油污、水分、氧化膜、灰塵等去除;然后利用1000目細砂紙對管體表面進行修磨,消除管端及管體表面微小細紋,使其表面露出金屬光澤,且無裂紋、夾層等缺陷;后期,采用無水酒精對管體表面及管端進行擦洗,去除其打磨時殘留的灰塵。清理完畢,管柱在無水酒精揮發后待用。


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