【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及洁净管道焊接。更具体地说，本专利技术涉及一种半导体级多晶硅大口径厚壁ep管道洁净焊接控制方法。
技术介绍
1、近年来，多晶硅行业在我国飞速发展，国内多晶硅需求量高，市场供不应求，然而应用于半导体中的电子级多晶硅只能依靠进口，半导体级多晶硅一直在国内是个缺口，不止于国内，在世界上半导体级多晶硅产量少之又少。ep管是超洁净管类产品，采用316l(vim+var)材料，在严格的工程品质管理下，经过电解抛光技术，保证产品内表面质量呈极纯净状态，达到超高纯气路使用要求，产品内表面粗糙度可控制在ra0.1μm，一般ep管道为小管径薄壁管道，可使用自融焊机进行焊接，而本申请的ep管道为大管径厚壁管道，壁厚为2.9mm以上，管径大于dn15，最大可达dn600，此大管径壁厚管道只能采用人工全氩弧焊接，无法使用小管径薄壁管道的焊接技术达到良好的焊接效果。ep洁净管道洁净焊接为人工手工全氩弧焊洁净焊接，洁净焊接直接影响着半导体多晶硅的纯度，进而直接影响多晶硅产品的价格。
2、半导体级多晶硅ep洁净管道焊接施工，从焊接环境洁净度控制及焊接工艺的把控都会影响产品洁净度，其中最不利的影响就是焊接缺陷产出杂质，因此，对于ep洁净管道焊接而言，洁净度控制更是慎之又慎。近年来，随着精细化工及要求产品纯度及高的化工行业的发展，ep洁净管道焊接施工工程也越来越多，施工中洁净度达不到要求也是时有发生，主要原因很多，究其实质，ep洁净管道焊接过程缺陷是主要的原因之一，焊接作业过程要严格按洁净管道焊缝成型标准执行，如果焊接过程产生缺陷，将导致管
技术实现思路
1、本专利技术的一个目的是提供一种半导体级多晶硅大口径厚壁ep管道洁净焊接控制方法，通过材料的选用、机具设备、施焊条件、施焊工艺过程等有效控制管道洁净度，确保了工程质量，生产出高纯度产品。
2、为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了半导体级多晶硅大口径厚壁ep管道洁净焊接控制方法，包括对焊接环境洁净度控制和对焊接工艺的控制，对焊接环境洁净度控制包括：一是焊接、物料存储均在10000级以上无尘环境即洁净棚中进行；二是预制焊接厂房保持密封性；三是设置通风和排气系统；对焊接工艺的控制包括：一是对管道切割下料控制；二是对管道组对过程控制；三是对焊接过程控制；焊接完成后对焊接产品进行检验至合格满足设计要求。
3、优选的是，预制场内无碳钢材质设备或零件，焊接厂房周边30米范围内无碳钢打磨作业，预制场房内与外界形成微正压，防止灰尘进入。
4、优选的是，ep管道为不锈钢管道通过电解抛光进行管道表面处理的管道，对焊接环境洁净度控制还包括材料及人员进场时的控制，一是进入预制场的管材和工器具均需要通过压缩空气吹扫并辅以干净无尘布擦拭以对表面灰尘进行清扫和清洁；二是设立人员、物资进出预制场的简易缓冲间，同时进入洁净棚的每一位施工人员更换清洁的鞋子或者鞋套；三是管道、管件提前做洁净保护，并送至现场洁净棚中，减少下料造成对管道内部的粉尘污染；四是检验ep管道的外径、壁厚的标准高于常规管道标准要求，减少现场管道与管件壁厚误差造成的焊缝余高过高，外径误差范围为±1mm，壁厚误差范围为±0.4mm。
5、优选的是，对管道切割下料控制包括：
6、一、不锈钢管道小于dn300的管道，采用gf切割机；不锈钢管道大于dn300的管道采用干式锯条切割；切口表面无裂纹、重皮、毛刺、熔渣、氧化物、铁屑；
7、二、对接管口端面与中心线垂直，管子外径≤60mm时，其偏斜度△f不得超过0.5；管子外径60～150mm时，其偏斜度△f不得超过1；管子外径159～219mm时，其偏斜度△f不得超过1.5；管子外径＞219mm时，其偏斜度△f不得超过2；
8、三、坡口加工采用坡口机进行，夹角55°±5°；
9、四、对焊壁厚相同的管道、管件时，其内壁错边量不超过壁厚10％，最大值0.5mm；对焊壁厚不同的管道、管件时，其内壁错边量超过规范规定，应将内壁进行修整，圆滑过渡；
10、五、根据规范要求，设计焊缝坡口型式和尺寸，并加工；
11、六、用机械方法加工管道和管件坡口，并打磨光滑平整，坡口两侧内外20mm内杂物需清理干净直至发出金属光泽；
12、七、管道切割和坡口加工完成后使用白色无尘布对管道内外壁进行清理，做好有效封堵措施，并通过验收合格。
13、优选的是，对不同厚度焊件对口时，其厚度差按下列方式处理：
14、1)内壁尺寸不相等，厚度相差s2－s1≤10mm，将厚管道的内壁从其对口处倾斜15°切割修整；
15、2)外壁尺寸不相等，厚度相差s2－s1≤10mm，将厚管道的外壁从其对口的坡口处倾斜15°切割修整；
16、3)内外壁尺寸均不相等，厚度相差s2－s1≤5mm，将厚管道的内壁直线切割形成与薄管道相同厚度的对口端部，其长度为1.5倍的薄管厚度，并将厚管道从其对口端部处倾斜15°切割修整。
17、优选的是，对管道组对过程控制包括：
18、一、制作管道预制台或者支架，预制台和支架上方利用废旧不锈钢管道做好腹板，不采用碳钢材料；
19、二、根据设计要求，不同管道及不同的坡口采用不同的组对方式，组对的最大间隙最小为1.5mm，最大为3mm；
20、三、管道对口时，首先在距离对接口中心200mm处测量平直度，当管径小于dn100时，允许偏差为1mm；当管径大于或等于dn100时，允许偏差为2mm，全长允许偏差均为10mm。
21、优选的是，对焊接过程控制包括：
22、一、在焊接前，通过焊接气体对管道内氧气进行充分置换，焊接气体须使用99.999％以上的高纯氩气，水分低于1ppm，氧含量低于1ppm，通过测氧仪检测置换结果，当氧含量小于1％时，方可进行下一步焊接；
23、二、焊接施工通过搭设焊接帐篷，形成相对封闭的无尘焊接环境后，在焊接帐篷内进行焊接施工，焊接帐篷用镀锌材料焊接框架并缠绕胶带，采用栅布包裹，焊接帐篷用胶带封堵，并安装通风设备；
24、三、管道焊口组对定位焊，其选用与正式施焊相同的焊材，同时定位焊的工艺要求与正式焊接工艺要求相同；定位焊的焊缝高度为焊件厚度的70％以下，且≤6mm；定位焊的焊缝长度为5～10mm，定位焊点数为2--5点；
25、四、ep不锈钢管道焊接全部采用氩弧焊打底，打底焊接时，管道内充氩气保护，氩气纯度不小于99.999％，保护气流量控制在10-15l/min，焊接操作过程用惰性气体持续吹扫，所有焊接完成后持续吹扫10-15分钟；焊接采用多层多道焊，先进行打底焊，再进行填充焊、盖面焊，多层焊的层间接头相互错开，焊接过程采用焊接流量小、焊接速度快，同时在本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.半导体级多晶硅大口径厚壁EP管道洁净焊接控制方法，其特征在于，包括对焊接环境洁净度控制和对焊接工艺的控制，对焊接环境洁净度控制包括：一是焊接、物料存储均在10000级以上无尘环境即洁净棚中进行；二是预制焊接厂房保持密封性；三是设置通风和排气系统；对焊接工艺的控制包括：一是对管道切割下料控制；二是对管道组对过程控制；三是对焊接过程控制；焊接完成后对焊接产品进行检验至合格满足设计要求。
2.如权利要求1所述的半导体级多晶硅大口径厚壁EP管道洁净焊接控制方法，其特征在于，预制场内无碳钢材质设备或零件，焊接厂房周边30米范围内无碳钢打磨作业，预制场房内与外界形成微正压，防止灰尘进入。
3.如权利要求1所述的半导体级多晶硅大口径厚壁EP管道洁净焊接控制方法，其特征在于，EP管道为不锈钢管道通过电解抛光进行管道表面处理的管道，对焊接环境洁净度控制还包括材料及人员进场时的控制，一是进入预制场的管材和工器具均需要通过压缩空气吹扫并辅以干净无尘布擦拭以对表面灰尘进行清扫和清洁；二是设立人员、物资进出预制场的简易缓冲间，同时进入洁净棚的每一位施工人员更换清洁的鞋子或者鞋套
4.如权利要求1所述的半导体级多晶硅大口径厚壁EP管道洁净焊接控制方法，其特征在于，对管道切割下料控制包括：
5.如权利要求4所述的半导体级多晶硅大口径厚壁EP管道洁净焊接控制方法，其特征在于，对不同厚度焊件对口时，其厚度差按下列方式处理：
6.如权利要求1所述的半导体级多晶硅大口径厚壁EP管道洁净焊接控制方法，其特征在于，对管道组对过程控制包括：
7.如权利要求1所述的半导体级多晶硅大口径厚壁EP管道洁净焊接控制方法，其特征在于，对焊接过程控制包括：
8.如权利要求1所述的半导体级多晶硅大口径厚壁EP管道洁净焊接控制方法，其特征在于，对焊接产品进行检验包括：
9.如权利要求7所述的半导体级多晶硅大口径厚壁EP管道洁净焊接控制方法，其特征在于，充氩气保护采用保护气体罐进行供给，所述保护气体罐连接有水分计用于监测氩气的水分，所述保护气体罐连接至各管道对应的保护氩气管上还均设置有流量计；充氩气时，高压气瓶的氩气先经过气体过滤器过滤后再进入保护气体罐；使用液氩时，液氩容器的液氩经过蒸发器变为气体后，再通过气体过滤器过滤后后进入保护气体罐，气体过滤器为不大于0.003μm过滤等级。
10.如权利要求1所述的半导体级多晶硅大口径厚壁EP管道洁净焊接控制方法，其特征在于，设置通风和排气系统时，通入的气体为经过处理的纯净气体。
...【技术特征摘要】
1.半导体级多晶硅大口径厚壁ep管道洁净焊接控制方法，其特征在于，包括对焊接环境洁净度控制和对焊接工艺的控制，对焊接环境洁净度控制包括：一是焊接、物料存储均在10000级以上无尘环境即洁净棚中进行；二是预制焊接厂房保持密封性；三是设置通风和排气系统；对焊接工艺的控制包括：一是对管道切割下料控制；二是对管道组对过程控制；三是对焊接过程控制；焊接完成后对焊接产品进行检验至合格满足设计要求。
2.如权利要求1所述的半导体级多晶硅大口径厚壁ep管道洁净焊接控制方法，其特征在于，预制场内无碳钢材质设备或零件，焊接厂房周边30米范围内无碳钢打磨作业，预制场房内与外界形成微正压，防止灰尘进入。
3.如权利要求1所述的半导体级多晶硅大口径厚壁ep管道洁净焊接控制方法，其特征在于，ep管道为不锈钢管道通过电解抛光进行管道表面处理的管道，对焊接环境洁净度控制还包括材料及人员进场时的控制，一是进入预制场的管材和工器具均需要通过压缩空气吹扫并辅以干净无尘布擦拭以对表面灰尘进行清扫和清洁；二是设立人员、物资进出预制场的简易缓冲间，同时进入洁净棚的每一位施工人员更换清洁的鞋子或者鞋套；三是管道、管件提前做洁净保护，并送至现场洁净棚中，减少下料造成对管道内部的粉尘污染；四是检验ep管道的外径、壁厚的标准高于常规管道标准要求，减少现场管道与管件壁厚误差造成的焊缝余高过高，外径误差范围为±1mm，壁厚误差范围为±0....
【专利技术属性】
技术研发人员：崔凯彬，张辉，王华初，冶家乐，曾霸，阿尔山，
申请(专利权)人：中国化学工程第六建设有限公司，
类型：发明
国别省市：
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