一种用于不锈钢管对接的活性氩弧自动焊根焊方法技术

本发明专利技术公开了一种用于不锈钢管对接的活性氩弧自动焊根焊方法。包括步骤：S1：对待焊接的不锈钢管进行坡口加工：1.5mm≤壁厚≤7mm时，采用I型坡口；壁厚＞7mm时，采用Y形坡口；S2：对待焊区进行清理、装配组对；S3：清理后的待焊区涂覆焊接活性剂；S4：将不锈钢管置于TIG焊枪下、采用熔透工艺进行打底焊接。待焊接的不锈钢管不需要组对间隙，只有焊缝开坡口的部分由焊丝填充完成，节省了焊接耗材，提高了焊接效率，而且克服了组对间隙不均匀带来的焊接不稳定问题，在自动焊机上容易实现稳定的焊接；而厚度较薄的材料只需I型坡口，不需要组对间隙，焊缝金属中大部分金属由母材自熔填充，能进一步节省耗材提高焊接效率。能进一步节省耗材提高焊接效率。能进一步节省耗材提高焊接效率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于不锈钢管对接的活性氩弧自动焊根焊方法
[0001]

[0002]本专利技术属于金属材料焊接
，涉及一种活性钨极氩弧焊焊接方法，尤其涉及一种用于不锈钢管对接的活性氩弧自动焊根焊方法。

技术介绍

[0003]不锈钢焊管主要用于石化工业、海洋工程等众多对耐腐蚀性要求极高的领域，广泛应用于石化工业、电力工业、城市建设等方面，可以输送液体、气体，也可以作打桩、桥梁、码头、道路和建筑结构用管。
[0004]现有技术中，在TIG焊对管道的对接接头进行焊接时，需先在管道的端部开设V、U型坡口，然后再进行焊接，为了能够焊透，还需要一定的组对间隙。不锈钢管道的焊接由于管件本身的尺寸误差，如存在一定的椭圆度、厚薄不均等，容易导致组对时存在错边大、组对间隙不好控制等现象。所以，目前国内外管道焊接方法仍然采用传统的手工TIG(钨极氩弧焊)打底，焊条电弧焊、气保焊或埋弧焊填充、盖面的传统焊接工艺。人工手工TIG焊打底可以根据错边量的变化、组对间隙的大小适时调整焊接工艺参数，但手工打底焊工艺稳定性受人为因素影响较大，焊工劳动强度较大，焊接工艺适应性及焊接质量一致性较低，焊接效率及自动化水平低，对焊接工人的技能要求高。而采用自动焊打底焊焊接方法基本采用等离子弧焊PAW（图1、图2）、高熔深焊KTIG穿孔焊工艺（图3、图4）或传统的TIG焊开坡口，留间隙焊接，对坡口的尺寸及组对一致性要求高，设备复杂，操作难度大，极易焊穿。
[0005]目前，企业招焊工难、焊工成本高等问题日益突出，管道自动焊接技术及设备已逐渐在管道施工中得到推广应用（图5、图6）。由上述可见，采用自动焊机在对不锈钢管道进行自动化焊接时，传统焊接工艺很难实现自动打底焊接，所以程序复杂，人工劳动强度大，对工人的操作技能要求高，不能适应自动化程度越来越高的焊接工艺的发展。因此，寻找一种用于不锈钢管的稳定性好、容错率较高的对接自动根焊工艺方法是业界面对的重要课题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种用于不锈钢管对接的活性氩弧自动焊根焊方法，以解决现有技术的自动焊接设备打底焊对焊工操作水平要求高、人工劳动强度大、焊接程序复杂的问题。并能够克服管件的尺寸误差和装配精度差的影响，采用A
‑
TIG焊技术确保打底成形，减少热影响区，优化焊缝成形，保证焊接效率与焊缝成形的一致性，有效解决不锈钢焊接变形大的问题，适用范围广、兼容性好、工作效率高。
[0007]为实现上述目的本专利技术所采用的技术方案是：一种用于不锈钢管对接的活性氩弧自动焊根焊方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：对待焊接的不锈钢管进行坡口加工：1.5mm≤壁厚≤7mm时，采用I型坡口；壁厚＞7mm时，采用Y形坡口；
S2：对待焊区进行清理，之后装配组对并固定；S3：取焊接活性剂与丙酮或无水乙醇混合均匀，然后涂覆在步骤S2清理后的待焊区，待涂覆层干燥；S4：将步骤S3处理后的不锈钢管置于TIG焊枪下进行打底焊接，采用熔透工艺焊接。上述的一种用于不锈钢管对接的活性氩弧自动焊根焊方法中，所述步骤S1中，所述Y形坡口的角度为75
°
～90
°
，钝边的高度为3～7mm。
[0008]上述的一种用于不锈钢管对接的活性氩弧自动焊根焊方法中，步骤S2中采用机械方法对待焊件的焊接表面进行打磨处理，露出金属光泽，然后用乙醇清洗焊接件表面；组对间隙为零，错边量小于等于1 .5mm。
[0009]通过采用上述技术方案，待焊接的不锈钢管不需要组对间隙，只有焊缝开坡口的部分由焊丝填充完成，节省了焊接耗材，提高了焊接效率，而且克服了组对间隙不均匀带来的焊接不稳定问题，在自动焊机上容易实现稳定的焊接；而厚度较薄的材料只需I型坡口，不需要组对间隙，焊缝金属中大部分金属由母材自熔填充，只有焊缝表面一小部分由焊丝填充完成，能进一步节省焊接耗材提高焊接效率。
[0010]上述的一种用于不锈钢管对接的活性氩弧自动焊根焊方法中，步骤S3中活性剂有二种类型，一种为粉末状，一种为灌装喷雾状。
[0011]进一步地，步骤S3中所述活性剂中氧化铁质量百分数为40
‑
70％，其余为二氧化硅，氧化铁和二氧化硅的混合物总和为100％；使用粉末状的活性剂的方法为：先将活性剂与丙酮或无水乙醇混匀调制为糊状，混合比例为：每200～300ml丙酮或无水乙醇添加10～20g活性剂； 用扁平毛刷刷涂在待焊区域；具体刷涂方法为：以两段管道对接缝为中心，均匀涂覆在两侧，涂覆的宽度为10
‑
20mm，活性剂的涂覆量以恰好遮盖金属光泽为准；使用灌装喷雾状活性剂的方法为：将活性剂均匀喷涂在焊缝两侧，喷涂的宽度为10
‑
20mm，活性剂的涂覆量以恰好遮盖金属光泽为准。
[0012]上述的一种用于不锈钢管对接的活性氩弧自动焊根焊方法中，步骤S4中打底焊的工艺参数为：1.5mm≤壁厚≤7mm时，焊接电流40～160A，电压9～15V，焊接速度60～80mm/min；壁厚＞7mm时，焊接电流160～180A，电压15～18V，焊接速度60～80mm/min。
[0013]有益效果：1、本申请采用的A
‑
TIG根焊方法，由于焊接区涂覆活性剂，令焊接能量和热量向熔池深度方向扩展，焊接熔深大幅度提高，焊缝在深度方向上的熔宽差别减小，减少工件的焊接变形；2、待焊接的不锈钢管不需要组对间隙，只有焊缝开坡口的部分由焊丝填充完成，节省了焊接耗材，提高了焊接效率，而且克服了组对间隙不均匀带来的焊接不稳定问题，在自动焊机上容易实现稳定的焊接；而厚度较薄的材料只需I型坡口，不需要组对间隙，焊缝金属中大部分金属由母材自熔填充，只有焊缝表面一小部分由焊丝填充完成，能进一步节省焊接耗材提高焊接效率；3、采用焊接活性剂，比不采用焊接活性剂有效增加了TIG焊的焊接熔深（图7），厚
度小于等于7mm的不锈钢管的焊接可以采用I型坡口，无填加焊丝，节约了成本，也不需要组对间隙，直接用A
‑
TIG焊接，使焊接热量更加集中，实现对接焊缝大熔深一次性焊透，有效提高焊接效率，并且单面焊双面成形；4、厚度大于7mm的不锈钢管的焊接，不需要组对间隙，只需开Y形坡口，进行A
‑
TIG打底焊接后，再进行焊条电弧焊；埋弧焊；TIG焊填充、盖面。坡口窄，焊缝截面积小，填充金属量少，节省焊材和能耗，提高生产效率。
附图说明
[0014]图1、图2为现有技术中采用等离子弧焊PAW自动焊打底焊焊接的示意图。
[0015]图3、图4为现有技术中采用高熔深焊KTIG穿孔焊工艺自动焊打底焊焊接的示意图。
[0016]图5、图6为现有技术中利用管道自动焊接设备焊接管道的示意图。
[0017]图7为采用焊接活性与不采用焊接活性剂焊接效果的对比示意图。
[0018]图8为实施例一、实施例二、实施例三中I型坡口、无间隙对接及焊缝的示意图。
[0019]图9为图8中的X部的局部放大示意图。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于不锈钢管对接的活性氩弧自动焊根焊方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：对待焊接的不锈钢管进行坡口加工：1.5mm≤壁厚≤7mm时，采用I型坡口；壁厚＞7mm时，采用Y形坡口；S2：对待焊区进行清理，之后装配组对并固定；S3：取焊接活性剂与丙酮或无水乙醇混合均匀，然后涂覆在步骤S2清理后的待焊区，待涂覆层干燥；S4：将步骤S3处理后的不锈钢管置于TIG焊枪下进行打底焊接，采用熔透工艺焊接。2.根据权利要求1所述的一种用于不锈钢管对接的活性氩弧自动焊根焊方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述Y形坡口的角度为75
°
～90
°
，钝边的高度为3～7mm。3.根据权利要求1所述的一种用于不锈钢管对接的活性氩弧自动焊根焊方法，其特征在于：步骤S2中采用机械方法对待焊件的焊接表面进行打磨处理，露出金属光泽，然后用乙醇清洗焊接件表面；组对间隙为零，错边量小于等于1 .5mm。4.根据权利要求1所述的一种用于不锈钢管对接的活性氩弧自动焊根焊方法，其特征在于：步骤S3中活性剂，有二种类型，一种为粉末状，一种为灌装喷雾状。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴军，刘彬，隋仲涛，
申请(专利权)人：金鲁鼎焊接山东有限公司，
类型：发明
国别省市：