钛管焊接工艺.doc

钛管焊接工艺
１、1 钛管得设计技术条件与标准
１、1、1 设计技术条件
1、1、1、1 管材及配件材质ＩＮ17850 3、７025,３。70３5，3.7０55。其化学成分如下表:序号材料号牌号化学成分ＤＩＮl７850 (级别) Ti Ｃ Ｆe N O Ｈ 
1 3、702５ 余量≤0、0８ ≤0、20 ≤0、05 0、0３~0、１2 ≤０、013
2 3、7０35 Ⅱ余量≤0、08 ≤0、25 ≤0、０5 ０、07~0、18 ≤0、013
３ 3、705５ Ⅲ余量≤0、1０ ≤0、30 ≤０、05 ０、15～0、25 ≤0、０13
1、1、1、2 管材规格：φ5０8×４、5,φ408×14，φ２6、９×ｌ、5，φ21、3×2、6。
1、1、1、3 钛管工作条件;温度２2４℃，压力２、5MＰa，介质醋酸，溴化物.
1、1、1、４ 管道质量要求:焊接接头系数1，焊缝射线检验１０0％，水压试验力３、７５MPa，气密性试验压力0、625ＭPａ 
1、１、2 技术标准
1、1、2、１ 管道工程钛材焊接规范LOＮ１０15E 
1、１、2、2 钛管施工技术条件伍德公司标准
1、1、2、3 钛管施工及验收规范SHJ50２-86 
１、2 焊接特点

钛管焊接就是利用惰性气体对焊接区进行有效保护得TiG焊接工艺.由于钛材具有特殊得物理化学特性,因而其焊接工艺与其它金属存在较大差异。焊接时必须保证:（1）焊接区金属在250℃以上不受活性气体N，0、H
及有害杂质元素C,Fｅ,Mn等得污染。（２)不能形成粗晶组织。(３）不能产生较大得焊接残余应力与残余变形.所以，焊接过程须按合
理得工艺,严格按工序质量管理标准，实行全过程得质量控制。使人、机、料、法各因素均
处于良好得受控状态,从而在合理得工期内，保证钛管得焊接质量。
２ 材料、设备及工具要求

２、1 钛管及配件；应具有制造厂得出厂合格证与质量证明书。经复验其规格、化学成分、力学性能及供货状态均应符合DIN17８５0标准得要求。
2、2 焊接材料

２、2、1 焊丝：焊丝牌号为ERTi－2。选择焊丝应符合：（１)焊丝得化学成分与力学性能应与母材相当;(２)若焊件要求有较高得塑性时,应采用纯度比母材高得焊丝.
２、2、２ 焊丝在使用前要进行材质复验,检查出厂合格证与质量证明书；焊丝表面应清洁,无氧化色、无裂纹、起皮、斑疤与夹渣等缺陷.焊丝得化学成分应符合ＡＷＳ Ａ5．1６一７0得有关规定.
２、２、3 氩气:工业一级 纯　氩，纯度不得低于99。98％，含水量小于50Mｇ/L氩气在使用前先检查瓶体上得出厂合格证，以验证氢气得纯度指标，然后检查瓶阀有无漏气或失灵现象。
2、2、4 钨极：选用φ２、0～φ3、0 mm铈钨极，其化学成分应符合如下要求： 
成份%
牌号W ＣeＯ Fe２O３+Al2Ｏ3 ＳiＯ2 Mｏ CuO 
Wce-20 余量２、0 ≤０、0２ ≤0、０６ ≤0、01 ≤0、01
2、3 焊接设备

２、３、1 焊机：采用直流TｉG焊机。焊机应保证优良得工作特性与调节特性，
同时配备有完好得电流表与电压表。
 2、3、2 焊炬：采用QＳ一75°/500型水冷式TiＧ焊焊炬。焊炬应具有结构简单，轻巧耐用，枪体严密，绝缘良好,气流稳定,夹钨捧牢固，适合于各种位置焊接得特点。
 ２、3、３ 氩气输送管;采用半硬质塑料管，不宜用橡胶软管与其它吸湿材料。使用时应专用,不得与输送其它气体得管相互串用.氩气管不宜过长，以免压力降过大引起气流不稳，一般不超过3０m。
 2、3、4 焊接夹具：用奥氏体不锈钢或铜制管卡兰、锁紧螺栓等组对钛管及配件。应确保对钛管及配件有一定得夹紧力,以保证轴线一致，间隙均匀合适.
 2、3、5 辅助设备及工具：氩气保护罩,磨光机，专用锉刀,不锈钢丝刷等.
３ 焊接工艺

3、１ 管道预制阶段
 ３、1、1 管道切割与坡口加工;管材切割与坡口加工应在专门得作业场所内采用机械加工方法进行。加工时要用非污染介质洁净水进行冷却，以防氧化。加工工具应专用,并保持清洁,以防铁质污染。加工好得管口应保证表面平整,无　裂　纹、重皮等缺陷。切口平面最大倾斜度偏差不超过管径得1%。
3、1、2 表面清理：用奥氏体不锈钢制得钢丝刷清除钛管所有焊接表面及坡口附近1０0mm内 得 锈 皮、油漆 、脏 物、灰　尘 与 能　与 钛 材 起 反 应 得 杂 物　。用砂　轮 修 整 加　工 面 , 清 除　飞 边 、　毛　刺 、 凸凹等缺陷。
 3、1、3 组对：将 钛　管、配　件 对 准、夹 好，　轴　线 不 得 偏 移 ，间 隙 均　匀　一 致　,并 应 防 止 钛　管 在 装配中被损伤与污染。避免强制组对。定位焊采用与正式焊接相同得焊接工艺。
　3、1、4 脱脂处理：用赛璐珞海棉沾无硫乙醇或无硫丙酮对所有焊接表面坡口附近５0ｍm内全部做脱脂处理,处理后得表面应无任何残留物.
3、1、５ 焊接：应在有关标准规定得条件下进行。
3、1、5、1 焊接工艺评定
在钛管正式施焊前，用φ252×14 ＴA2管进行焊接性试验,在此基础上进行φ36×4,φ252×14垂直固定及水平固定位置得四项焊接工艺评定。焊接工艺评定宜在焊接试验室进行。试验前拟定了与工程施工实际相同得焊接方案,评定原则、要求、方法均按ASME ＩX执行。评定合格得工艺参数如下：
a、坡口条件
 管壁厚（mm） 坡口形式坡口角度对口间隙（mｍ） 钝边(mｍ） 清理范围(mｍ） ≤2 V 50° 0~0、８ ０～０、8 每侧５０～100 ＜2 Ｖ 60° 0、５～２ 1~１、5 每侧50～10０ 
b电源种类与特性直流正接
ｃ焊接规范壁厚mm ≤2 3～4 4~7 6～7 〉７ 焊接层数 1 1～2 2～
3 ３～4 4~５ 钨极直径ｍm 2、0 2、０ 2、０ ３、０ ３、0 焊丝直径mm 2、0 3、０ 3、0 3、０ 3、0 焊枪直径mm 10～1２ １6~２0 1６～2０ 16～20 16～
20 电压V 1０~12 １2～14 １2～１４ １２～14 12~14 电流A 40~70 8０～
１10 １10～140 1２0～180 120~180 焊速cm/mｉn ７、5～10 10~１5 1０~15 10~15 10～15 层间温度℃ ＜２00 ＜2０0 〈20０ ＜20０ 〈200 线能量
KJ／cm 2、4～6、7 3、9~9、3 5、3～１1、8 5、8～15、１ ５、8~15、1 喷咀氩气l/min 8
～1２ 12～15 15～20 15～20 15～20 保护罩氩气l／min 16～2５ 2530 3５～
4５ 35~4５ 3５～45 管内氩气l/min ６~１０ ８~1５ 10~20 1０～20 1０～
20 氩气保护时间S ３0~60 〉6０ ＞60 〉60 ＞6０ 保护区氩气充装系数
２１、8 21、8 ２１、8 21、８ 21、８ 
3、1、５、2 焊工资格

根据焊接工艺评定所提供得工艺参数，在专家得指导下组织焊工进行学习,并请有经验得焊工师傅作示范,对将参与焊接得焊工进行操作技能培训与考试。结果参加培训得五名焊工全部通过DＩＮ8560规定得考试，并参加钛管得焊接工作.
 3、1、5、3 焊材焊丝为德方提供得ＥＲTi—2，规格经工艺评定后确定为φ2、0、
φ3、0.焊丝在使用前应按坡口得清理方法进行表面清理及脱脂处理,施焊时焊丝得端部应除去10～2０ｍm长.
 ３、1、5、4 焊接环境
 钛管施工需在预制厂房内进行,在现场焊接固定口时，应根据需要搭设防雨、防风棚，保证焊接环境符合工艺要求。若出现下列条件之一时,不准进行焊接。
 3、１、5、５ 层间清理与保护
对多层焊道,在下一层施焊前,首先检查表面氧化程度,如有异常情况,应立即进行表面处理或返修处理,处理时必须用专用得奥氏体不锈钢制钢丝刷与砂轮。
 3、１、5、６ 焊缝表面酸洗钝化处理钛材焊接后,经表面色泽检查合格后须对焊缝与热影响区进行酸洗钝化处理。酸洗后必须立即用水彻底冲洗．以除去残留在焊件上得酸液。整个酸洗过程得温度应控制在４0℃以下。

酸洗钝化液按下列比例　配方;

3、1、6 焊接检验所有焊缝均应进行外观检查，X射线照相检查,着色检验与压力试验等项检验，均应合格。