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。