双相不锈钢的TIP TIG焊接工艺制造技术

本发明专利技术提供的双相不锈钢的TIP TIG焊接工艺，包括以下步骤：1、焊接材料的选择和焊接工艺的制定，2、焊接坡口加工，3、焊前准备工序，4、双相不锈钢的焊接，5、焊缝检测；通过半自动TIP TIG焊接工艺，解决现有的双相不锈钢手工GTAW焊接速度慢，焊接效率低以及埋弧焊SAW焊接位置受限的问题，既能保证焊接质量，又能提高焊接效率，实现了双相不锈钢高质量、高效率、全工况、全厚度范围内的半自动全位置焊接；保证了焊接质量，减小了焊接电流，减小了焊接热输入，缩小了热影响区，具有低的焊接热变形，焊缝表面成型好，操作可控性强；提高了焊接效率，在车间、现场施工场地均可实现双相不锈钢的全位置焊接。

TIG welding process of duplex stainless steel

The tip TIG welding process of duplex stainless steel provided by the invention includes the following steps: 1. Selection of welding materials and formulation of welding process; 2. Welding groove processing; 3. Preparation process before welding; 4. Welding of duplex stainless steel; 5. Weld inspection; through semi-automatic tip TIG welding process, the existing manual GTAW welding speed of duplex stainless steel is slow, and the welding efficiency is low The problem of limited welding position of saw can not only ensure the welding quality, but also improve the welding efficiency, realize the semi-automatic full position welding of duplex stainless steel in high quality, high efficiency, full working condition and full thickness range, ensure the welding quality, reduce the welding current, reduce the welding heat input, reduce the heat affected area, have low welding heat deformation, and the weld surface becomes The welding efficiency is improved, and all position welding of duplex stainless steel can be realized in workshop and construction site.

【技术实现步骤摘要】
双相不锈钢的TIPTIG焊接工艺
本专利技术涉及不锈钢焊接工艺，尤其涉及一种双相不锈钢的TIPTIG焊接工艺。
技术介绍
双相不锈钢是指显微组织有铁素体和奥氏体两相组成的一类不锈钢，同时具有铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的优点，具有较好的塑性、韧性、强度和耐腐蚀性，在石油化工，能源工业，交通运输也等诸多领域有着广泛的应用。双相不锈钢在焊接时焊接难度较大，焊接参数对焊接接头的金相组织有很大影响，从而直接影响焊接接头的性能。若焊接过程中采用的线能量过低，冷却速度过快，则焊缝及热影响区就会产生过多的铁素体和氮化物，从而降低焊接接头的耐腐蚀性和韧性；若焊接线能量过高，冷却速度过慢，则焊缝及热影响区可能析出金属间化合物，也会使焊接接头的耐腐蚀性和韧性降低，焊接时在不影响焊接接头质量的前提下尽量选用较小的焊接线能量，使焊接部位可以快速冷却，保证铁素体和奥氏体的比例合适。双相不锈钢传统的焊接方法为手工GTAW焊接和埋弧焊SAW焊接，传统的GTAW焊接方法，虽然保证了焊接质量，但是操作复杂、操作慢，送丝速度慢，焊接速度慢，焊接效率低；埋弧焊SAW的焊接方法，在双相不锈钢上的应用，很大程度提升了双相不锈钢的焊接效率，但是埋弧焊SAW的应用范围窄，且受焊接场所、焊接位置的限制，只适用于较厚焊接件的焊接，且其焊接位置仅限于平焊位置。因此，既可以保证焊接质量，又可以提高焊接效率实现全位置焊接的焊接技术有待发展。TIPTIG焊接技术是一种独特的动态振动自动送丝的热丝TIG焊接技术，TIPTIG焊接技术超越了一般的热丝TIG焊接技术，从根本上突破了传统TIG焊接技术和工艺的局限；被认为是当今国际市场上效率最高的氩弧焊焊接技术之一，焊接质量和焊接效率都达到国际领先水平，TIPTIG焊接技术实现了高质量、高效率、全工况、全厚度范围内的全位置焊接。随着双相不锈钢越来越广泛的应用，对焊接质量及焊接效率的要求越来越高，如何将TIPTIG焊接技术应用于双相不锈钢的焊接上，改善双相不锈钢的焊接难度、保证双相不锈钢的焊接质量和提升双相不锈钢的焊接效率，是目前双相不锈钢焊接行业在焊接工艺制定中迫切需要解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的双相不锈钢的TIPTIG焊接工艺，实现了双相不锈钢高质量、高效率、全工况、全厚度范围内的半自动全位置焊接，改善了双相不锈钢的焊接难度，有效保证双相不锈钢的焊接质量、保证焊接接头具备良好的组织和特有的性能，减小了焊接电流，减小了焊接热输入和缩小了热影响区，具有低的焊接热变形，焊缝表面成型好，操作可控性强；大大提升了双相不锈钢的焊接效率，在车间、现场施工场地均可实现双相不锈钢的全位置焊接，大幅度节省了生产和施工的成本。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案是：一种双相不锈钢的TIPTIG焊接工艺，包括以下步骤：1、焊接材料的选择和焊接工艺的制定(1)、焊接材料的选择：选用双相不锈钢为22Cr-5Ni-3Mo-N型不锈钢；选用AWSA5.9、AWSClassification为ER2209的焊丝，焊丝规格为Φ1.0mm；(2)、焊接方法的选择：封底焊接工艺采用GTAW焊接或者TIPTIG焊接进行全位置封底焊接；填充焊接工艺采用TIPTIG焊接进行全位置填充焊接；盖面焊接工艺采用TIPTIG焊接进行全位置盖面焊接；(3)、焊接工艺参数：焊接工艺参数的制定，采用西安泰普的半自动TIPTIG焊接设备，钨极类型为2％CeO2的铈钨极，氩气纯度为99.997％，氩气流量15～25L/Min；封底焊接的焊接电流为85～100A，电压范围为10～12V，焊接速度控制为40～80mm/Min，控制焊接热输入为0.7～1.5KJ/mm；填充层焊接的电流为125～170A，电压范围为10～13V，焊接速度控制为60～110mm/Min；盖面层焊接的电流为125～170A，电压范围为10～13V，焊接速度控制为70～110mm/Min；控制焊接热输入为0.7～1.5KJ/mm；焊接层间温度控制在150℃以下；2、焊接坡口加工采用机械方法加工待焊工件坡口，坡口形式为60±5°的V型坡口，钝边1～2mm：3、焊前准备工序(1)、坡口组对：检查坡口加工质量，确保坡口及其25mm区域的完好，从管体材料中切取点焊块，使用手工GTAW焊接方法或者TIPTIG焊接方法将点焊块焊于坡口内进行组对，坡口组对间隙为2～4mm；(2)、对坡口表面及焊丝进行清理：使用不锈钢钢丝刷对焊接坡口及两侧至少25mm范围内进行清理；(3)、待焊件湿气的去除：用电吹风机对待焊工件进行烘干，去除母材表面的水分。(4)、保护气体选择：焊接保护气体符合AWSA5.32标准，纯度为99.997％的氩气；(5)、背部充气：采用水溶性的塞堵将焊道两边的管线各自封堵，焊道采用胶带将焊接坡口环绕密封；密封后，通99.997％的氩气进行背面充气保护，气体流量为20～25L/Min，不锈钢管线一侧通进气管，不锈钢管线另一侧通出气管，并使用测氧仪测量密封腔体内的氧气浓度，背部保护气体的氧气浓度应低于0.1％时开始封底焊接，为防止氩气流失，焊接时边焊边揭胶带；对应整个封底焊过程，确保氧气含量一直低于0.1％，熔敷6.4mm填充金属或填充三层焊缝后停止背部充气；4、双相不锈钢的焊接焊接采用多层多道焊接方法；(1)、焊接前，使用测氧仪测背部气体的氧气浓度，背部保护气体的氧气浓度低于0.1％时，由相应焊工证的焊工从管子6点钟方向，立向上开始封底焊接，焊接过程中持续通背部保护气体；(2)、封底层的焊接，采用手工GTAW焊接或者半自动TIPTIG焊进行封底焊接，工艺参数设置，钨极类型为含2％CeO2的铈钨极，钨极尺寸直径为3.2mm，氩气纯度为99.997％，氩气流量15～20L/Min，封底焊接的焊接电流为85～100A，电压范围为10～12V，焊接速度控制为40～80mm/Min，控制焊接热输入为0.7～1.5KJ/mm，焊接过程中持续通背部保护气体；(3)、填充层焊接采用半自动TIPTIG焊进行填充层焊接，填充层的层数及道数由焊接的双相不锈钢管的壁厚决定；(3.1)、双相不锈钢管的壁厚10～12mm的填充焊接a、填充一层有一道，焊接工艺参数设定，钨极类型为含2％CeO2的铈钨极，钨极尺寸直径为3.2mm，氩气纯度为99.997％，氩气流量15～20L/Min，填充层焊接的电流为125～170A，电压范围为10～13V，焊接速度控制为60～110mm/Min，控制焊接热输入为0.7～1.5KJ/mm，焊接层间温度控制在150℃以下，焊接过程中持续通背部保护气体；b、填充二层有一道，焊接工艺参数设定，钨极类型为含2％CeO2的铈钨极，钨极尺寸为3.2mm，氩气纯度为99.997％本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双相不锈钢的TIP TIG焊接工艺，其特征在于，包括以下步骤：/n1、焊接材料的选择和焊接工艺的制定/n(1)、焊接材料的选择：/n选用双相不锈钢为22Cr-5Ni-3Mo-N型不锈钢；/n选用AWS A5.9、AWS Classification为ER2209的焊丝，焊丝规格为Φ1.0mm；/n(2)、焊接方法的选择：/n封底焊接工艺采用GTAW焊接或者TIP TIG焊接进行全位置封底焊接；/n填充焊接工艺采用TIP TIG焊接进行全位置填充焊接；/n盖面焊接工艺采用TIP TIG焊接进行全位置盖面焊接；/n(3)、焊接工艺参数：/n焊接工艺参数的制定，采用西安泰普的半自动TIP TIG焊接设备，钨极类型为2％CeO

【技术特征摘要】
1.一种双相不锈钢的TIPTIG焊接工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1、焊接材料的选择和焊接工艺的制定
(1)、焊接材料的选择：
选用双相不锈钢为22Cr-5Ni-3Mo-N型不锈钢；
选用AWSA5.9、AWSClassification为ER2209的焊丝，焊丝规格为Φ1.0mm；
(2)、焊接方法的选择：
封底焊接工艺采用GTAW焊接或者TIPTIG焊接进行全位置封底焊接；
填充焊接工艺采用TIPTIG焊接进行全位置填充焊接；
盖面焊接工艺采用TIPTIG焊接进行全位置盖面焊接；
(3)、焊接工艺参数：
焊接工艺参数的制定，采用西安泰普的半自动TIPTIG焊接设备，钨极类型为2％CeO2的铈钨极，氩气纯度为99.997％，氩气流量15～25L/Min；
封底焊接的焊接电流为85～100A，电压范围为10～12V，焊接速度控制为40～80mm/Min，控制焊接热输入为0.7～1.5KJ/mm；
填充层焊接的电流为125～170A，电压范围为10～13V，焊接速度控制为60～110mm/Min：
盖面层焊接的电流为125～170A，电压范围为10～13V，焊接速度控制为70～110mm/Min：
控制焊接热输入为0.7～1.5KJ/mm；
焊接层间温度控制在150℃以下；
2、焊接坡口加工
采用机械方法加工待焊工件坡口，坡口形式为60±5°的V型坡口，钝边1～2mm；
3、焊前准备工序
(1)、坡口组对：
检查坡口加工质量，确保坡口及其25mm区域的完好，从管体材料中切取点焊块，使用手工GTAW焊接方法或者TIPTIG焊接方法将点焊块焊于坡口内进行组对，坡口组对间隙为2～4mm；
(2)、对坡口表面及焊丝进行清理：
使用不锈钢钢丝刷对焊接坡口及两侧至少25mm范围内进行清理；
(3)、待焊件湿气的去除：
用电吹风机对待焊工件进行烘干，去除母材表面的水分。
(4)、保护气体选择：
焊接保护气体符合AWSA5.32标准，纯度为99.997％的氩气；
(5)、背部充气：
采用水溶性的塞堵将焊道两边的管线各自封堵，焊道采用胶带将焊接坡口环绕密封；
密封后，通99.997％的氩气进行背面充气保护，气体流量为20～25L/Min，不锈钢管线一侧通进气管，不锈钢管线另一侧通出气管，并使用测氧仪测量密封腔体内的氧气浓度，背部保护气体的氧气浓度应低于0.1％时开始封底焊接，为防止氩气流失，焊接时边焊边揭胶带；
对应整个封底焊过程，确保氧气含量一直低于0.1％，熔敷6.4mm填充金属或填充三层焊缝后停止背部充气；
4、双相不锈钢的焊接
焊接采用多层多道焊接方法；
(1)、焊接前，使用测氧仪测背部气体的氧气浓度，背部保护气体的氧气浓度低于0.1％时，由相应焊工证的焊工从管子6点钟方向，立向上开始封底焊接，焊接过程中持续通背部保护气体；
(2)、封底层的焊接，采用手工GTAW焊接或者半自动TIPTIG焊进行封底焊接，工艺参数设置，钨极类型为含2％CeO2的铈钨极，钨极尺寸直径为3.2mm，氩气纯度为99.997％，氩气流量15～20L/Min，封底焊接的焊接电流为85～100A，电压范围为10～12V，焊接速度控制为40～80mm/Min，控制焊接热输入为0.7～1.5KJ/mm，焊接过程中持续通背部保护气体；
(3)、填充层焊接
采用半自动TIPTIG焊进行填充层焊接，填充层的层数及道数由焊接的双相不锈钢管的壁厚决定；
(3.1)、双相不锈钢管的壁厚10～12mm的填充焊接
a、填充一层有一道，焊接工艺参数设定，钨极类型为含2％CeO2的铈钨极，钨极尺寸直径为3.2mm，氩气纯度为99.997％，氩气流量15～20L/Min，填充层焊接的电流为125～170A，电压范围为10～13V，焊接速度控制为60～110mm/Min，控制焊接热输入为0.7～1.5KJ/mm，焊接层间温度控制在150℃以下，焊接过程中持续通背部保护气体；
b、填充二层有一道，焊接工艺参数设定，钨极类型为含2％CeO2的铈钨极，钨极尺寸为3.2mm，氩气纯度为99.997％，氩气流量15～20L/Min，填充层焊接的电流为125～170A，电压范围为10～13V，焊接速度控制为60～110mm/Min，控制焊接热输入为0.7～1.5KJ/mm，焊接层间温度控制在150℃以下，焊接过程中持续通背部保护气体；
c、填充三层有两道，焊接工艺参数设定，钨极类型为2％CeO2的铈钨极，钨极尺寸为3.2mm，氩气纯度为99.997％，氩气流量15～20L/Min，填充层焊接的电流为125～170A，电压范围为10～13V，焊接速度控制为60～110mm/Min，控制焊接热输入为0.7～1.5KJ/mm，焊接层间温度控制在150℃以下，焊接过程中持续通背部保护气体；
(3.2)、双相不锈钢管的壁厚12～15mm的填充焊接
a、填充一层有一道，焊接工艺参数设定，钨极类型为含2％CeO2的铈钨极，钨极尺寸直径为3.2mm，氩气纯度为99.997％，氩气流量15～20L/Min，填充层焊接的电流为125～170A，电压范围为10～13V，焊接速度控制为60～110mm/Min，控制焊接热输入为0.7～1.5KJ/mm，焊接层间温度控制在150℃以下，焊接过程中持续通背部保护气体；
b、填充二层有一道，焊接工艺参数设定，钨极类型为含2％CeO2的铈钨极，钨极尺寸为3.2mm，氩气纯度为99.997％，氩气流量15～20L/Min，填充层焊接的电流为125～170A，电压范围为10～13V，焊接速度控制为60～110mm/Min，控制焊接热输入为0.7～1.5KJ/mm，焊接层间温度控制在150℃以下，焊接过程中持续通背部保护气体；
c、填充三层有两道，焊接...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤世云，韦生，刘金刚，姬锐，颜勋，任凯，蔺振，卫旭敏，王长林，赵鹏志，覃顺露，肖丹丹，
申请(专利权)人：中海福陆重工有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44