维普资讯 http://www.cqvip.com 农 机 使 用 与 雏 修 １ １２ ２００７年第４期 钛管道的焊接工艺 山东省济宁职业技术学院王山东迪尔安装有限公司 王摘 要璐 齐爱霞 琳 通过分析钛管的焊接性特点，采取了有效的焊接工艺措施，取得了良好效果，为钛管道的焊接积累了经验。 关键词钛管；焊接特点；焊接工艺 一、概述 山东迪尔安装公司承揽的某化工厂安装工程 中，有部分管道输送易燃、易爆、高腐蚀性有毒介质， 管道材质为工业纯钛，壁厚 ＝２～３．５ｍｍ，要求焊后 １００％射线探伤，Ⅱ级以上合格。由于钛材的热物理 性能和化学性能的特殊性，决定了钛材的焊接较其 它金属难度较大，必须采取合理的焊接工艺措施，才 能得到质量符合要求的焊接接头。 二、钛材的焊接性特点 １．化学活性大。钛不仅在熔化状态，即使在 ４Ｏ０℃以上的高温固态，也极易被空气、水分、油脂、 氧化皮等污染，吸收０２、Ｎ、Ｈ２、Ｃ等元素，使焊接接 头的塑性及冲击韧性下降，并引起气孔。因此，焊接 时对熔池、焊缝及温度超过４０ｏ℃的热影响区都要 妥善保护。 ２．钛与其它金属相比，具有熔点高、热容量小、 热导率小等特点。焊接时焊接接头易产生过热组 织，晶粒变得粗大。因此又、ｊ‘焊接线能量要控制，宜用 小电流、快速焊。 ３．冷裂倾向大。溶解于钛中的氢在３２０￣Ｃ时和 钛会发生共析转变，引起金属的塑性和冲击韧性降 低，同时发生体积膨胀而引起较大的应力，严重时导 致产生冷裂纹。 ４．易产生气孑Ｌ。产生气孔的气体是氢。因在 钛中的溶解度随温度升高而下降，焊接时沿熔合线 附近温度高，必然会引起氢的析出。因此，气孔常在 熔合线附近形成。 ５．钛的弹性模量约为钢的一半，所以焊接变形 较大，且焊后校形困难。 三、钛管的焊接工艺 １． 焊工资格 参加钛管道焊接的焊工必须具备有关工业纯 钛及其焊接性的基本知识，并经技能考试合格后才 能在有效期内担任合格项目范围内的焊接工作。 ２．焊接方法 因钛的化学活性大，易与０ 、Ｎ、Ｈ２等有害元素 作用，使塑性和韧性显著下降，所以在焊接时必须对 焊接区域采取有效的保护措施，防止有害杂质元素 的侵人，因此采用钨极氩弧焊焊接。焊接时使用氯 气纯度应严格控制，纯度不低于９９．９９％，含水量不 应大于５０ｍｇ／ｍ￣。钨极易采用铈钨极或钍钨极。 ３ 坡口加工 坡口型式如下图所示，坡口加工应采用机械方 法，如采用气割、等离子切割等方法加工，应从变色 部分机械加工掉２～３ｍｍ。加工后的坡ＶＩ表面应平 整、光滑，不得有裂纹、分层、毛刺、飞边和氧化色。 坡口表面应呈银白色金属光泽。 ： ４．焊前清理 焊前清理对焊接质量影响很大，如材料表面有 氧化皮、油脂、污物等，在焊接过程中易产生气孑Ｌ和 非金属夹杂，使焊缝的塑性和抗腐蚀性显著下降。 （１）坡口及其两侧各２５ｒａｍ范围内的内外表面 清除油污后，应用细锉或奥氏体不锈钢丝刷、锉刀等 机械方法清除其氧化膜、毛刺和表面缺陷。清理工 具应保持清洁。 （２）经机械清理后的表面，焊接前应使用不含硫 的丙酮或乙醇进行脱脂处理，使焊件表面去净氧化 物，呈银白色金属光泽为止。 （３）填充焊丝也应按上述方法进行清洗。 ５．焊机必须采用直流电源正接。 ６．焊接操作 （１）钛的焊接区应与钢材作业区隔开，焊接时应 远离通风口，场地应铺设橡胶等软垫。 （２）焊前应提前送气，在焊接结束时延迟断气 （１５～２０ｓ），以保证尚未冷却的焊缝、近缝区和钨极 得到继续保护而不被氧化。为防止加入填充焊丝时 破坏氩气流的连续性，防止焊丝末端运动使其气流 发生紊乱而破坏焊接区的保护作用，操作时应注意 以下几点：焊接时焊尽可能与焊件表面垂直，喷嘴 与焊件表面距离应尽量小；焊操作要平稳均匀；向 熔池加入的填充焊丝要均匀，不摆动；焊丝末端不移 出氩气保护区；要在引弧板上引弧，尽量一次焊完一 道焊缝。当焊接中断或结束时，焊抢必须在结束处 停留一段时间并继续输送氩气．直至冷却到焊缝不 再氧化的温度（４００℃以下）时方可移开焊。同 时，还应采用电流衰减装置以改善收尾孤坑处的焊 接质量。此外还必须用氯气后拖保护，背面也应单 独通人氩气保护，以防接头背面在高温时氧化。 ７．焊接规范（见表１） 维普资讯 http://www.cqvip.com ２００７年第４期 农 机 使 用 与 维 修 Ｉｌ ３ 水稻生产全程机械化 黑龙江农垦农业职业技术学院赵东风张益贤 我省近几年水田面积不断扩大，目前已经稳定 产量与品质。 在１６０万公顷以上，传统的种植方法依靠引进大量 ５．施肥机械化。在推广机械插秧同时，推广配 的劳力，不仅制约农时、质量，标准不到位，而且成本 套机插侧深施肥器，把肥料施在距地面ｌ５ｃｍ以下， 加大，效益下降。发展质量效益农业，必须走水稻生 减少流失，肥效稳长，利于水稻根系的吸收，一般可 产全程机械化之路。这是水稻增产，稻农增收的根 节省肥料的２０％～３０％，Ｎ肥的利用率提高２０％～ 本出路。 ３０％。 一、全程机械化的应用 ６．收割机械化。分别用稻麦割晒机、水稻收获 ｉ．秧田整地机械化。秋季用五铧犁翻地，然后 机、康拜因联合收获机等，这样加快了收割速度，为 耙透耙碎，或旋耕机旋耕，土壤达到黑色越冬，实现 翻地、脱谷赢得了时问，水稻及早上市，能卖上一个 干土效应。 好价钱，稻农可多得实惠。 ２．秧田播种机械化。与人工手播相比，播种质 二、全程机械化的效益 量高，种子均匀，出苗整齐，苗壮，通过秧田播种器的 通过八五三农场农业科的调查，每公顷节本 应用汪明，机械化播种是育壮苗的基础条件。 ６ＯＯ元，每公顷增效９００元。目前黑龙江垦区全程机 ３．秧田整地机械化。在发展中型动力机械的 械化程度达到７０％以上。 基础上，发展激光平地机和搅浆平地机等新型机械， 三、今后水稻生产的发展思路 为水稻生产创造较好的基础条件，寸水不露泥，灌水 １．继续推进全省水稻生产的全程机械化。 棵棵到。 ２．全面积、全过程推进水稻健身防病、飞机航 ４．插秧机械化。与人工插秧比，工效高，保农 化作业，促进水稻增产增收，提高水稻的品质，增强 时，费用低，保苗匀，增加产量２０％，目前，新型机械 市场的竞争能力。 钵育摆栽机械，已在我省应用，将更大地提高水稻的 ３．发展微喷设备，集中秧棚，实现微喷化。（０２） 表１焊接规范 壁厚 钨极 焊丝 喷嘴 层问温 焊接热输入 氩气流量（Ｌ／ｍｉｎ） （ｎｌｎ＇１） 焊层 直径 直径 （直径 焊接电 电弧电 焊接速度 ｎｌｎ１） （ｎｌｌｎ） （ｎｌｌｎ） 度（℃） 流（Ａ） 压（Ｖ） ｍｍ／ｌｎｌｎ 喷嘴 保护罩 背面 ２～２．５ １ １．６ ２．０ １２～１６ ≤２００ ４０～７０ １０～１２ ８～１２ １６～２５ ６～１０ ７５—１５０ ３～３．５ ２ ２．０ ２．０ １６～２０ ≤２００ ８０—１ｌ０ １２～ｌ４ ｌ２～ｌ５ ２５—３０ ８～１５ ８．焊接检验 表２检验标准 （１）底层焊道均应进行渗透探伤，以无裂纹和其 焊道颜色 保护效果 质量 它任何表面缺陷为合格。 （２）管道焊后应进行外观检查： 银白色（金属光泽） 优 合格 ①焊缝宽度：每边不超过坡口边缘２ｍｍ； 金黄色（金属光泽） 优 合格 ②焊缝余高：ｈ＝０～１．５ｍｍ；‘ ③焊缝表面不得有气孔、夹渣、裂纹及未熔合等 紫色（金属光泽） 低温氧化，表面污染 合格 缺陷； 蓝色（金属光泽） 高温氧化，污染严重， 合格 ④焊道表面的色泽检查应在焊后清理前进行， 焊缝性能下降 检验标准（见表２）。 灰色（金属光泽） （３）ｘ，Ｊ接焊缝内部应进行１００％Ｘ射线探伤，按 Ｊ１３４７３０标准，Ⅱ级以上合格。不合格焊缝允许返 暗灰色 保护不好，污染严重 合格 修，直至合格，但返修次数不得超过二次。 灰白色 四、结论 黄白色 采取以上焊接工艺措施焊接钛管，焊缝一次拍 片合格率达９７％，保讧Ｅ了工程质量与进度，提高＿ｒ＿ 经济效益，且为钛管道的焊接积累了实践经验。 （０２）
