洛陽吉力電焊學校:不銹鋼充氬保護儲氣小室的制作
洛陽吉力電焊學校
1．?充氬保護的工藝研究
管道焊接有以下幾種工藝：
（1）?全氬焊接：打底層，中間層及蓋面層全部由氬弧焊接完成。?
（2）?氬電聯焊：氬弧打底，中間層及蓋面由電焊完成。?
（3）?純電焊：打底、中間層、蓋面全由電焊完成。?
不銹鋼管道采用純電焊焊接時由于藥皮熔渣對焊接熔池形成保護，可使熔池金屬免于空氣氧化，因此在采用該種方法焊接不銹鋼管時，不需要用其它方法對根部形成過多保護，可實現根部焊縫無氧化、無燒枯現象。
不銹鋼管道采用純氬焊時，由于焊把中的氬氣只可實現從一側形成氬氣保護，熔池另一側沒有渣保護而直接與空氣接觸。當焊縫金屬處于高溫狀態時，會與空氣中氧氣反應，使焊縫根部出現氧化、燒枯現象。
充氬保護就是在焊縫的背面空間充滿氬氣，以隔斷氧氣與焊縫直接根部接觸，達到焊縫根部金屬無氧化、無燒枯目的。
由于焊接量很大，采取全充氬氣方式消耗量極大。因此考慮僅在焊縫周圍小范圍內進行充氬。局部充氬的關鍵就是搭建儲氣小室，首要的條件是裝配在兩個待焊部件之前，在焊接頭的對接前，應在管道內制作充氬小室。?
2．?儲氬小室的制作：?
2．1用海綿加膠木板做堵頭?
用海綿加膠木板做堵頭，并裝設在焊件中，在焊接完成后，堵頭能夠被預先留在管子口側的鋼絲拉出（圖1）
這種方法適用于外徑大于159-500mm且不是安裝死口情況下焊接接頭的背面充氬保護，但在焊前首先要考慮焊后拆除堵頭的可能性。其工藝流程如下:?
(1)首先做管段1的堵頭A，堵頭A用2塊直徑小于焊管內徑20mm的圓形膠合板夾1塊厚度≥50mm、直徑比所焊管道內徑大20mm的圓柱形海綿做成。
在堵頭A上開1個排氣孔，對水平管開在距膠合板邊緣約10mm處（圖1a）,對垂直管則開在堵頭圓心處，裝入排氣管管（圖1b）。在背對排氣孔一側距膠合板邊緣約10～15mm處再開一孔,穿入并固定不銹鋼索。?
（2）對于管段2準備堵頭B，堵頭B上不開排氣孔，而在堵頭中心開一進氣口，再在其上安裝氬氣進氣嘴，裝上氬氣軟管。將不銹鋼索連接并固定在堵頭B距膠合板邊緣約10～15mm處的孔上。?
（3）裝配堵頭A。堵頭A塞入管子1中距管口400mm～500mm處。對水平管應將氬氣排氣口置于管子中心線的上方；
檢查海綿堵頭與管內壁接觸良好，與管壁垂直；連接堵頭A和B，將堵頭B與堵頭A用1根鋼索連在一起，不銹鋼索繃直時要與管道中心線大致平行，以確保在焊接工作完成后能順利被抽出。?
（4）裝配堵頭B。鋼索和氬氣軟管應能通過管段2的整個長度，以便在焊接后能抽出堵頭A和B；將氬氣軟管連接到中心位置的氬氣入口嘴處，并將鋼索連接到堵頭的偏心孔上。
為便于焊接取出堵頭，可用膠布將氬氣軟管和鋼索以一定的間隔纏在一起。將堵頭B裝在管段2中距要焊接的焊口邊緣400mm～500mm處，檢查海綿堵頭與管內壁接觸良好，與管壁垂直。?
（5）當兩個堵頭在相應管道中安裝就位后，進行對口。?
（6）采用定位焊或夾具對接頭進行固定。?
（7）用塑料膠帶包覆焊口，使內腔成為一個封閉的氣室?
（8）一般焊前須提前進行充氬，以便把管道里的空氣排盡，充氬時氬氣流量要適中，在般為4～12L/min。?
（9）焊后如果無損檢驗合格，則可從管道中抽出堵頭。如堵頭損壞。則應及時消除內部的遺留物。?
2．2用可溶紙做堵頭?
用可溶紙做堵頭，并裝在焊件或管口中，在管道打水壓或用高壓水噴射時可溶紙可被水溶化并沖走。
該方法適用開必須進行水壓試驗或水沖洗的管道，以及直徑≤159mm，或為安裝死口而直徑≥159mm，或安裝位置特殊的管道焊接頭充氬，其工藝流程如下。?
（1）將可溶紙剪成圓形，其直徑為管道內徑加60mm；對直徑為20mm以下的管道為管道內徑的3倍。?
（2）將可溶紙靠在管端，以在其上標示出或用手按壓出管道內徑，沿按壓線把紙的邊緣向后折成90°角。
將做好的可溶紙塞入管中，可溶紙距管口400mm；對于水平管兩紙塞上各開1個排氣孔，排氣孔位于安裝位置上的可溶紙圓心上方距紙邊緣約10～20mm處。對垂直管，排氣孔開在焊口上側的可溶紙圓心處。?
（3）可溶紙用可溶膠帶紙粘好。
（4）當紙塞裝好后，用針形管從焊接接頭處充氬。如圖（2b）打底焊時，必須從仰焊位置向兩側進行。
2．3用可溶紙做成截面為U型的環狀氣室?
該方法適用于直徑大于600mm且非安裝死口、可以直接進入焊接接頭背面充氬。工藝流程如下。?
（1）將可溶紙剪成寬700～800mm，長度超出管道內周長50mm的長條形。?
（2）可溶紙緊貼焊縫背部，對稱分布于焊縫兩側，用膠水粘好。如圖（3）
（3）將可溶紙兩側向焊縫推進，使兩邊緣間直線距離約600～
650mm，然后粘好可溶紙邊緣。確保可溶紙中間部位向遠離焊縫處于拱起。?
（4）在焊縫位置包好膠帶紙。形成一封閉的氣室。?
（5）用針形管在焊接接頭處充氬氣。?
（6）充氬時打底焊從仰焊位置向兩側進行。?
（7）無損檢驗后，去除紙塞。
3．?結論?
從電廠不銹鋼管道施工情況來看。焊接接頭存在的缺陷基本上與焊縫根部燒枯無關。使用氬氣利用率提高60%以上，節約成本。?
上述充氬保護措施不僅適用于不銹鋼材質管道。還適用于各種中、高合金鋼材質管道焊接接頭根部的充氬保護。
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