本发明专利技术介绍了一种石化用钛焊管的焊接方法，通过将钛带经过在线连续冷弯成型成闭合孔径然后进入焊接箱体，采用单枪钨极氩弧焊接，通过采用合适的焊接倾斜角度和焊接电流、电压等焊接工艺参数，进行钨极氩弧焊接，将成型好的钛带焊接成直逢钛焊管，焊接过程中用氩气对焊管进行内外保护、焊枪保护以及焊接托罩保护，制备得到石化用钛焊管。本发明专利技术生产的直缝钛焊管焊缝质量和表面质量等满足石化如PTA工程用钛焊管的要求，实现石化行业用无缝钛管被钛焊管的替代，可以解决小管径超壁厚钛焊管的焊接难点，与无缝钛焊管制备方法相比，工序少，操作简单，更易实现大批量生产。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种材料加工领域技术，特别是。
技术介绍
钛具有比重小，比强度高和耐腐蚀等优良性能，在石化行业钛及钛加工材得到广泛应用，其中钛管材占据很大的比例。在石化PTA行业(精对苯二甲酸)，其装备需要防蚀的部件是反应器和热交换器，在反应器和热交换器中主要原材料是钛管材。 目前，在石化PTA行业之前所使用的钛管一般是无缝钛管，厚度一般为I. (T2. Omm,管径一般为①16 O 32mm。无缝管制作工序多，制造周期长，且存在壁厚、管径不均匀的问题，导致穿管困难，致力于希望用焊接管来代替无缝管。但这种厚度和管径的钛焊管，由于其管径小、壁厚较大，钛本身反弹现象严重，存在焊接难焊住和焊住又焊不透的问题，这些问题成为现在制作这种小管径、超壁厚钛焊管的技术难点。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供，实现对外径016、32mm，壁厚I. (T2. Omm直缝小管径超壁厚钛焊管的生产制备，满足石化行业钛焊管替代无缝钛管的应用需求，焊接的管径超壁厚钛焊管尺寸规格、焊缝质量、表面质量等满足石化行业用钛焊管的要求。为了实现解决上述技术问题的目的，本专利技术采用了如下技术方案 本专利技术的，技术方案是钛带经过在线连续冷弯成型成闭合孔径然后进入焊接箱体，采用有倾角的单枪钨极氩弧焊枪进行焊接以保证焊接熔融所需的能量；使用电弧磁控装置，对电弧的形状和电弧相对焊缝的位置进行精确控制，使电弧的截面形状为梨形，达到焊接工艺的要求；焊接时采用边焊接、边快速冷却；同时使用焊接挤压辊对结晶状态的焊缝进行挤压，当焊缝金属处于结晶状态时，在焊缝的两侧加以一定的挤压力，对焊缝进行挤压，把即将凝固结晶焊缝金属中的杂质、气孔等排挤出来；焊接挤压辊的开口度I. 5 3. 0mm，焊枪与工件的倾斜角度35 55°，焊枪距离焊缝的位置I.5^3. 5mm,电弧形状为梨形，焊接过程中用氩气对焊管进行内外保护、焊枪保护以及焊接托罩保护，将成型好的钛带焊接成直逢钛焊管；焊接后对管材进行定径矫直和在线感应退火热处理，制备得到石化用钛焊管。通过使用焊接挤压辊，可以使得焊缝的结晶收缩得到补偿，避免焊缝被拉开形成热裂纹，达到净化焊缝、改善成型、提高焊缝质量的目的。通过控制焊接挤压辊的位置即开口度，和焊枪与工件的倾斜角度以及通过电弧磁控控制电弧的形状，实现单枪焊接小管径、厚壁钛管。本专利所述的焊接挤压辊，在工作状态时，焊缝的效果和焊枪与挤压辊的位置，SP处于熔融状态的焊接熔池与挤压辊的位置有关；如果焊枪与焊接挤压辊中心线的距离L，即焊接熔池与挤压辊中心线的距离L过大，焊接熔池离挤压辊太远，焊缝已冷挤压辊起不到挤压作用；如果L过小，熔池离挤压辊太近，影响焊缝成型及焊接质量。只有当焊接熔池到达挤压辊轴的中心线，处于即将结晶状态时为最佳，焊缝经过挤压辊后，经过氩气的冷却，便形成可靠的焊缝，否则难以形成合格的焊缝。具体的，本专利所述的电弧磁控装置，其具体结构为磁控装置包括磁头、磁控制器，磁控装置的磁头装在焊枪上，通过磁控制器的调节控制电弧形状。这样可以获得需要的梨形的电弧形状，并将电弧集中在焊缝位置上。本专利所述的石化用钛焊管，是指外径O 16 O 32mm，壁厚I. (T2. Omm直缝小管径超壁厚钦焊管。具体的，本专利所述的在线感应退火热处理工艺，具体过程为焊接好的钛焊管在线穿过穿过感应加热线圈，感应线圈中通过交变电流时，产生交变磁场，使处于磁场内的焊 管产生同一频率的感应电势，从而在工件中产生涡流，以涡流为主的热效应将工件加热到工艺设定温度，进行在线感应热处理。本专利技术中的感应热处理工艺设定温度为55(T620°C。进一步具体的，本专利技术的石化用钛焊管的焊接方法，具体工艺参数为钨极直径为3. 2mm，钨极尖端为20飞0 °锥形；其他参数为在焊接电流为(T90A时，电弧电压为0 8. 5V，焊接速度为(TO. 5m/min ;在焊接电流为75 135A时，电弧电压为8 10V，焊接速度为0.5 lm/min ;在焊接电流为10(T265A时，电弧电压为9. 4 10. 5V，焊接速度为I 2m/min。这些技术方案也可以互相组合或者结合，从而达到更好的技术效果。本专利所述的长、宽、厚、内外径的单位，没有特别说明的，均为毫米。本专利技术采用通过将钛带经过在线连续冷弯成型成闭合孔径然后进入焊接箱体，采用单枪钨极氩弧焊接，通过采用合适的焊接倾斜角度和焊接电流、电压等焊接工艺参数，进行钨极氩弧焊接，将成型好的钛带焊接成直逢钛焊管，焊接过程中用氩气对焊管进行内外保护、焊枪保护以及焊接托罩保护的技术方案，具有以下的有益效果 经该焊接方法生产的管径016 032_，壁厚I. (T2. Omm的直缝钛焊管焊缝质量和表面质量等满足石化如PTA工程用钛焊管的要求，突破这种单枪焊接厚壁小管径非常规钛焊管焊接工艺，从而实现突破石化行业用无缝钛管被钛焊管的替代。通过该焊接方法，能解决小管径超壁厚钛焊管的焊接难点，实现这种小管径超壁厚的钛焊管替代无缝管。该焊接方法与无缝钛焊管制备方法相比，工序少，操作简单，更易实现大批量生产。附图说明图I是钨极氩弧焊枪的结构以及焊接位置示意图。图2是焊接挤压辊装置的工作状态示意图。图中，I-焊管，2-焊接挤压辊，3-TIG焊枪，4-磁控装置，5_焊接熔池，L是焊枪与焊接挤压辊中心线的距离。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利进一步解释说明。实施例I 原材料TA2钛带，带宽60. (T60. 5，壁厚I. 25mm,使用O 19规格轧辊模具进行连续冷弯成型，进行制备O 19X I. 25mm规格直缝钛焊管。窄钛带经过连续冷弯成型，钨极氩弧焊接，采用焊接工艺参数焊接速度0. 5 lm/min，焊接电流ll(Tl25A，焊接电压8. 8 98V，氩气流量l(T251/min，焊接挤压辊的开口度I. 7mm，焊枪与工件的倾角30°，使得焊缝填充充分，过渡圆滑。采用焊接后涡流无损探伤装置，对焊缝质量进行监测，有缺陷报警，报警部分切除。焊接后对管材进行定径矫直和在线感应退火热处理。在线感应退火以去除残留在管材中的应力，温度56(T580°C，氩气氛围保护，仓压l(T25mbar。精定径后管材直径C>19±0. 10mm。对定径矫直后的管材进行润流探伤和超声波无损探伤、气密性检测。结果合格。取样测试力学性能和工艺性能。性能屈服强度RpO. 2 : 38(T400MPa，抗拉强度Rm 440 470MPa，延伸率30 40%，压扁、20%扩口、焊缝处反向展平均合格。 实施例2 原材料TA2钛带，带宽79. 3^79. 6，壁厚I. 25mm,使用O 25规格轧辊模具进行连续冷弯成型，进行制备O 25 X I. 25mm规格直缝钛焊管。窄钛带经过连续冷弯成型，钨极氩弧焊接，采用焊接工艺参数焊接速度0. 5 lm/min，焊接电流12(Tl35A，焊接电压8. 8^9. 4V，氩气流量1(T25 1/min，焊接挤压辊的开口度2. 0mm，焊枪与工件的倾角35°，使得焊缝填充充分，过渡圆滑。采用焊接后涡流无损探伤装置，对焊缝质量进行监测，有缺陷报警，报警部分切除。焊接后对管材进行定径矫直和在线感应退火热处理。在线感应退火以去除残留在管材中的应力，温度57(T590本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种石化用钛焊管的焊接方法，其特征是：钛带经过在线连续冷弯成型成闭合孔径然后进入焊接箱体，采用有倾角的单枪钨极氩弧焊枪进行焊接以保证焊接熔融所需的能量；使用电弧磁控装置，对电弧的形状和电弧相对焊缝的位置进行精确控制，使电弧的截面形状为梨形，达到焊接工艺的要求；焊接时采用边焊接、边快速冷却；同时使用焊接挤压辊对结晶状态的焊缝进行挤压，当焊缝金属处于结晶状态时，在焊缝的两侧加以一定的挤压力，对焊缝进行挤压，把即将凝固结晶焊缝金属中的杂质、气孔排挤出来；焊接挤压辊的开口度1.5~3.0mm，焊枪与工件的倾斜角度：35~55°，焊枪距离焊缝的位置1.5~3.5mm，电弧形状为梨形，焊接过程中用氩气对焊管进行内外保护、焊枪保护以及焊接托罩保护，将成型好的钛带焊接成直逢钛焊管；焊接后对管材进行定径矫直和在线感应退火热处理，制备得到石化用钛焊管。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：贾祥亚，马虹剑，张东东，
申请(专利权)人：洛阳双瑞精铸钛业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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