天然氣管道的tig焊焊接技術(shù)-論文

1、<p><b>　　專科生畢業(yè)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　題 目： 天然氣管道的TIG焊焊接技術(shù)</p><p>　　?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)語(yǔ)</p><p>　　哈爾濱理工大學(xué)榮成學(xué)院</p><p>　　專科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)</p><p>　學(xué)生姓名：

2、 學(xué)號(hào)：</p><p>　學(xué) 院： 專業(yè)：焊接10-1班</p><p>　任務(wù)起止時(shí)間： 2012 年5月 7 日至 2012 年 6月 22 日</p><p>　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：天然氣管道的TIG 焊焊接技術(shù)</p><p>　指導(dǎo)教師對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的評(píng)語(yǔ)：指導(dǎo)教師簽名：

3、 指導(dǎo)教師職稱： </p><p>　評(píng)閱教師對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的評(píng)語(yǔ)：評(píng)閱教師簽名： 評(píng)閱教師職稱： </p><p>　答辯委員會(huì)對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的評(píng)語(yǔ)：答辯委員會(huì)評(píng)定，該生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)?yōu)椋?答辯委員會(huì)主席簽名： 職稱： 年 月 日</p>

4、<p>　　天然氣管道的TIG 焊焊接技術(shù)</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本文主要描述了天然氣管道在TIG 焊焊接時(shí)，需要根據(jù)焊口的一些實(shí)際因素，如母材的焊接性及焊縫實(shí)際使用條件，選擇合適的焊接設(shè)備和焊接材料。通過(guò)對(duì)材料本身成分分析，選擇合適的焊接方法和焊接工藝進(jìn)行焊接。確保焊接之后接頭的質(zhì)量。</p>&l

5、t;p>　　對(duì)焊接之后接頭進(jìn)行檢驗(yàn)，對(duì)常見(jiàn)的問(wèn)題及缺陷進(jìn)行分析，提出相應(yīng)的解決方法和預(yù)防措施。保證焊接接頭達(dá)到天然氣管道的使用要求。</p><p>　　關(guān)鍵詞　天然氣管道；TIG焊；管道焊接；質(zhì)量控制</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要……I</b></p>

6、<p><b>　　第1章 緒論1</b></p><p><b>　　1.1 引言1</b></p><p>　　1.2 手工氬弧焊的應(yīng)用及特點(diǎn)1</p><p>　　1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容2</p><p>　　第2章 天然氣管道管材概述3</p><p

7、>　　2.1 管道結(jié)構(gòu)特點(diǎn)3</p><p>　　2.2 管材成分及力學(xué)性能3</p><p>　　2.3 管材焊接性分析3</p><p>　　2.4 本章小結(jié)4</p><p>　　第3章 天然氣管道的TIG焊焊接工藝5</p><p>　　3.1 焊前準(zhǔn)備5</p><p&g

8、t;　　3.1.1 焊接使用材料及工具5</p><p>　　3.1.2 焊前加工清理及焊絲選用原則5</p><p>　　3.1.3 焊接規(guī)范6</p><p>　　3.2 焊接過(guò)程6</p><p>　　3.2.1 定位焊6</p><p>　　3.2.2 焊接操作工藝要點(diǎn)7</p>&l

9、t;p>　　3.2.3 填絲注意事項(xiàng)8</p><p>　　3.2.4 收弧與接頭8</p><p>　　3.2.5 收尾方法8</p><p>　　3.3 本章小結(jié)9</p><p>　　第4章 天然氣管道的TIG焊質(zhì)量控制10</p><p>　　4.1 接頭焊后成型標(biāo)準(zhǔn)10</p>

10、<p>　　4.1.1 內(nèi)外成型評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)10</p><p>　　4.1.2 檢驗(yàn)11</p><p>　　4.2 常見(jiàn)缺陷及其預(yù)防措施12</p><p>　　4.2.1 裂紋12</p><p>　　4.2.2 氣孔12</p><p>　　4.2.3 未焊透13</p>&l

11、t;p>　　4.3 本章小結(jié)13</p><p><b>　　結(jié)論14</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)15</b></p><p><b>　　緒論</b></p><p><b>　　引言</b></p><

12、p>　　目前燃?xì)庑袠I(yè)鋼質(zhì)管道的材質(zhì)一般才用低碳鋼，焊接方法通常采用手工電弧焊。這種焊接方法對(duì)行的技術(shù)水平要求較高，焊接好壞取決與焊工經(jīng)驗(yàn)等人為因素。特別是無(wú)損檢測(cè)的一次合格率偏低，即使是技術(shù)水平較高的焊工，一次合格率也只有85%左右。造成手工電弧焊焊縫質(zhì)量不合格的主要原因是焊縫打底部分缺陷超標(biāo)，其中主要缺陷是夾渣，氣孔。造成以上缺陷的主要原因是：手工電弧焊采用的焊接填充金屬為電焊條，電焊條在焊接過(guò)程中對(duì)焊接熔池進(jìn)行渣氣聯(lián)合保護(hù)，打

13、底時(shí)為了達(dá)到單面焊雙面成型的效果，一般采用滅弧焊接，而滅弧焊接較連弧焊的線性能量少，冷卻速度快，保護(hù)焊渣有一部分來(lái)不及濾出，存在焊渣死角，造成清渣困難，導(dǎo)致下一層焊接時(shí)造成夾渣或?yàn)槿酆蟍1]。</p><p>　　焊接受熱面小徑管比較成熟的方法是采用全氬弧焊接或氬弧打底、焊條電弧焊蓋面的方法進(jìn)行焊接，因此針對(duì)鎢極氬弧焊容易出現(xiàn)的問(wèn)題做以下論。</p><p>　　手工氬弧焊的應(yīng)用及特點(diǎn)&l

14、t;/p><p>　　為了提高鋼質(zhì)燃?xì)夤艿赖墓こ藤|(zhì)量，現(xiàn)在基本采用可手工電弧焊焊接方法，這種焊接方法在實(shí)際中的主要應(yīng)用形式有兩種：手工氬弧焊打底，手工電弧焊蓋面，(適用于外徑≥76 mm的管道)手工氬弧焊一次成型（適用于外徑≤57 mm的管道）。</p><p>　　手工氬弧焊屬于惰性氣體保護(hù)焊的一種，分為熔化極手工氬弧焊和非熔化極氬弧焊兩種手藝。它是利用難熔的鎢極合金棒作為電極，通過(guò)鎢極與工

15、件之間產(chǎn)生電弧，并利用氬氣作為保護(hù)氣進(jìn)行焊接[2]。其主要優(yōu)點(diǎn)有以下幾方面：焊接電弧為明弧，在焊接過(guò)程中易于控制可進(jìn)行全位置焊接打底時(shí)連弧焊接，沒(méi)有熔渣，能確保打底質(zhì)量，外徑≤57 mm的管道一次成型，焊接速度快，質(zhì)量高鎢極不容易熔化，易維持焊接過(guò)程的穩(wěn)定電弧穩(wěn)定，外觀成型漂亮[3]。現(xiàn)行的焊接驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)《現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB 50236-98)對(duì)焊縫外觀要求嚴(yán)格，外觀不合格焊縫一律為不合格焊縫。</p&

16、gt;<p><b>　　本文主要研究?jī)?nèi)容</b></p><p>　　在進(jìn)行鎢極氬弧焊時(shí)，根據(jù)焊口的一些實(shí)際因素，選擇合適的焊接設(shè)備和焊接材料，選擇合適的焊接方法和焊接工藝進(jìn)行焊接，最后對(duì)焊接過(guò)程中易出現(xiàn)的問(wèn)題及缺陷進(jìn)行分析，提出相應(yīng)的解決方法和預(yù)防措施。</p><p><b>　　天然氣管道管材概述</b></p>

17、<p>　　分析所需要焊接部分的結(jié)構(gòu)，焊接材料的成分、力學(xué)性能，以及焊接材料的焊接性，從而選擇最佳的焊接工藝。</p><p><b>　　管道結(jié)構(gòu)特點(diǎn)</b></p><p>　　天然氣管道焊接一般采用的是對(duì)接的接頭形式。如圖2-1所示。因?yàn)楣艿澜Y(jié)構(gòu)承受較大的內(nèi)部壓力，因而要求焊接接頭具有良好的氣密性。因此在焊接施工過(guò)程中，在確保結(jié)構(gòu)部件上焊接接頭質(zhì)量

18、的同時(shí)，為了滿足加工條件，既要提高生產(chǎn)率，又要通過(guò)改善制造時(shí)的作業(yè)環(huán)境來(lái)增加安全性。</p><p>　　圖2-1 天然氣管道的接頭</p><p><b>　　管材成分及力學(xué)性能</b></p><p>　　成分是材料結(jié)構(gòu)和性能的基礎(chǔ)，能定量的分析出材料中各個(gè)組分的含量，對(duì)材料品質(zhì)用途和選擇合適的焊接工藝具有重要意義。管材采用12Cr1Mo

19、V鋼，其化學(xué)成分見(jiàn)表2-1。</p><p>　　表2-1 12Cr1MoV鋼的化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%）</p><p>　　材料力學(xué)性能是指材料在常溫、靜載作用下的宏觀力學(xué)性能，是確定各種工程設(shè)計(jì)參數(shù)的主要依據(jù)。其力學(xué)性能見(jiàn)表2-2。</p><p>　　表2-2 12Cr1MoV鋼的常溫力學(xué)性能</p><p><b>　　

20、管材焊接性分析</b></p><p>　　鋼材焊接性的好壞取決于它的化學(xué)成分，影響最大的是碳元素，也就是說(shuō)金屬含碳量的多少?zèng)Q定它的可焊性，鋼中含碳量增加，淬硬傾向增大，塑性降低，容易產(chǎn)生焊接裂紋[4]。母材屬于低合金珠光體型耐熱鋼，具有較高的熱強(qiáng)性能[5]，但由于其具有一定淬硬傾向所以在焊接循環(huán)決定的冷卻速度條件下，焊縫金屬和熱影響區(qū)易形成冷裂敏感的顯微組織，另外，母材中含有Cr、Mo、V等元素，在

21、提高了鋼的蠕變強(qiáng)度和組織穩(wěn)定性的同時(shí)，這些強(qiáng)烈碳化物形成元素又增加了接頭過(guò)熱區(qū)產(chǎn)生再生熱裂紋的傾向。12Cr1MoV具有更大的淬硬傾向，而使熱影響區(qū)更易產(chǎn)生冷裂紋。</p><p><b>　　本章小結(jié)</b></p><p>　　12Cr1MoV屬于Gr-Mo型珠光體耐熱鋼，屬于低合金鋼范疇，低合金鋼焊接的有利一面是能提高抗氧化性和熱強(qiáng)化性，不利的一面是增強(qiáng)了脆硬傾

22、向和形成裂紋的機(jī)會(huì)增大，因此給焊接工作帶來(lái)了很多困難。</p><p>　　天然氣管道的TIG焊焊接工藝</p><p>　　針對(duì)所需要焊接部位的結(jié)構(gòu)、成分。選擇合適的焊接工具，制定合理的焊接流程和焊接工藝，以確保接頭質(zhì)量，達(dá)到焊接接頭的使用要求。</p><p><b>　　焊前準(zhǔn)備</b></p><p><b

23、>　　焊接使用材料及工具</b></p><p>　　根據(jù)第二章所分析焊接接頭的結(jié)構(gòu)和成分，選擇焊接焊接工具和材料，如表3-1所示。</p><p>　　表3-1 使用的材料及工具</p><p>　　焊前加工清理及焊絲選用原則</p><p>　　(1)坡口形式為：70°V形坡口，對(duì)口間隙2~2.5 mm，鈍邊1

24、~1.5 mm；</p><p>　　(2)焊前清理用角向磨光機(jī)將坡口面及坡口兩側(cè)10 mm~15 mm范圍內(nèi)打磨至露出金屬光澤，用圓銼，砂布清理管內(nèi)側(cè)銹蝕及毛刺，如有必要可用丙酮清洗坡口表面及焊絲。</p><p>　　(3)手工鎢極氬弧焊打底所選用的焊絲，除應(yīng)滿足機(jī)械性能要求外，還應(yīng)具有良好的可操作性并且不產(chǎn)生缺陷。從焊接工藝試驗(yàn)的機(jī)械性能可以看出，H08Mn2SiA焊絲打底焊縫的抗拉

25、強(qiáng)度均比其原焊絲H08A較高；從無(wú)損探傷和現(xiàn)場(chǎng)手工焊接操作性上看，H08A焊絲打底容易產(chǎn)生氣孔，且焊縫成型差；關(guān)鍵在于其Mn、Si元素的含量。焊縫中Mn、Si是主要合金化元素，同時(shí)也是一種較好的脫氧劑，Si脫氧能力比Mn要強(qiáng)，Mn和Si都能減少焊縫金屬中的氧含量，改善焊縫金屬的性能，防止氣孔產(chǎn)生；另外，Mn可以提高焊縫的強(qiáng)度和韌性，而Si含量過(guò)多時(shí)，將會(huì)使焊縫金屬的塑性和韌性降低。因此，必須使焊縫材料保持適當(dāng)?shù)腗n/Si比值，該比值愈高

26、，焊縫金屬的韌性愈好，一般認(rèn)為Mn/Si＜2對(duì)焊縫韌性不利。</p><p><b>　　焊接規(guī)范</b></p><p>　　已經(jīng)確定了使用的工具及其材料，在焊接前調(diào)試好焊接的電流與電壓值，匹配好氬氣流，并且選擇合適的送絲速度，如表3-2所示。</p><p>　　表3-2 焊接參數(shù)</p><p><b>

27、;　　焊接過(guò)程</b></p><p><b>　　定位焊</b></p><p>　　(1)點(diǎn)焊固定采取三點(diǎn)周向?qū)ΨQ點(diǎn)焊固定方法，焊點(diǎn)宜小，先從一端始焊然后過(guò)渡到另一端，保證焊點(diǎn)熔透無(wú)缺陷。</p><p>　　(2)分半逆向焊接，為減少出現(xiàn)氣孔可能性，在起焊的6點(diǎn)位置不設(shè)點(diǎn)焊固定點(diǎn)。焊槍與工件及焊絲間相對(duì)位置見(jiàn)圖3-1所示。&l

28、t;/p><p>　　圖3-1 天然氣管道焊接接頭剖面圖</p><p>　　(3)定位焊縫操作要點(diǎn)：定位焊是焊縫的一部分，必須焊牢，不允許有缺陷。定位焊縫不能太高，以免焊接到定位焊縫處接頭困難，如果碰到這種情況，最好將定位焊縫磨低些，兩端磨成斜坡，以便焊接時(shí)接頭容易。如果定位焊縫上發(fā)現(xiàn)裂紋，氣孔等缺陷，應(yīng)將其打磨掉重焊，絕不允許用重熔的辦法修補(bǔ)。</p><p>&

29、lt;b>　　焊接操作工藝要點(diǎn)</b></p><p>　　打底焊應(yīng)盡量一氣呵成，打底層應(yīng)有一定厚度，如果δ＞10 mm的管子，其厚度應(yīng)≥4 mm。如圖3-1所示。</p><p>　　(1)在仰焊位置6點(diǎn)以前的5~8處引弧，焊絲與坡口的鈍邊保持1~1.5 mm的間距，在平焊時(shí)，焊絲與內(nèi)壁的鈍邊要平行，保持這樣的間距，焊縫背部不會(huì)出現(xiàn)凹陷，余高大約0.5~1 mm，始焊時(shí)

30、，在對(duì)口處形成熔池(不能擊穿)將焊絲插入熔池中，借助電弧吹力，使熔滴擠入間隙內(nèi)并透過(guò)，在兩側(cè)鈍邊處（已熔化）搭成“橋”，以該“橋”為基礎(chǔ)逐步施焊。引弧部位在焊接方向前10 mm左右，絕不允許在管壁上引弧，引弧后，電弧始終保持在間隙中心；</p><p>　　(2)焊接過(guò)程中，由于管子水平固定，隨著焊接位置變化，焊工的身體也隨之移動(dòng)，為保持平穩(wěn)，進(jìn)行仰位焊接時(shí)，可同時(shí)伸出手指支撐在管上；</p>&l

31、t;p>　　(3)采用“二點(diǎn)法”焊接，控制弧長(zhǎng)2~3 mm，對(duì)坡口根部?jī)蓚?cè)同時(shí)加熱，擺動(dòng)送絲，使焊絲端頭始終處于氬氣保護(hù)范圍內(nèi)，邊熔化邊送絲，焊絲不直接插入熔池。而位于熔池前方，焊絲端頭應(yīng)呈圓形，送絲動(dòng)作干凈利落，控制坡口兩側(cè)熔透均勻，以保證管內(nèi)壁成形均勻；</p><p>　　(4)前半圓焊到平焊位置時(shí)，將弧坑填滿，在12處收弧，以利于后半圓接頭。后半圓在焊接前將接頭處打磨出斜面至露出金屬光澤，從仰焊位置

32、起焊至平焊位置結(jié)束；</p><p>　　(5)收弧時(shí)．在熄弧前向熔池連送兩滴填充金屬．將熔池移至坡口一側(cè)收弧。熄弧后將噴嘴罩住熔池，待完全冷卻變暗后再移開(kāi)。</p><p>　　(6)每半圓焊接一次完成，中途不停頓。如中途再度起焊，將端頭打磨并使焊縫重疊5~7 mm；</p><p>　　(7)焊接時(shí)如發(fā)現(xiàn)電弧氣氛呈藍(lán)色，或者熔池有發(fā)泡現(xiàn)象，立即停下修磨，清除缺陷

33、后繼續(xù)焊接直至完成[6]；</p><p>　　(8)焊接時(shí)要掌握好焊槍角度，送絲到位，力求送絲均勻，才能保證焊縫成型美觀，焊第二層時(shí)，應(yīng)注意不得將打底層焊道燒穿，防止焊道下凹或背面劇烈氧化。</p><p><b>　　填絲注意事項(xiàng)</b></p><p>　　(1)必須等坡口兩側(cè)熔化后才能填絲，以免造成熔合不良，填絲時(shí)，焊絲應(yīng)與工件表面夾角

34、成15°左右。填絲要均勻，快慢適當(dāng)，過(guò)快焊縫余量大，過(guò)慢則焊縫下凹和咬邊，焊絲端應(yīng)始終處在氬氣保護(hù)區(qū)內(nèi)。對(duì)口間隙大于焊絲直徑時(shí)，焊絲應(yīng)跟隨電弧同步橫向擺動(dòng)，不得擾動(dòng)氬氣保護(hù)層，以防空氣侵入。</p><p>　　(2)操作過(guò)程中如不慎使鎢極與焊絲相碰，發(fā)生瞬間短路，將產(chǎn)生很大的飛濺和煙霧，會(huì)造成焊縫污染和夾鎢，這時(shí)應(yīng)立即停止焊接，用砂輪磨掉被污染處，直至磨出金屬光澤。被污染的鎢極，應(yīng)在別處重新引弧熔化掉

35、污染端部或重新磨尖后，方可繼續(xù)焊接[7]。</p><p>　　(3)撤回焊絲時(shí)，不要讓焊絲端頭撤出保護(hù)區(qū)以免焊絲端被氧化，在下次進(jìn)入熔池時(shí)，造成氧化物夾渣或產(chǎn)生熔孔。</p><p><b>　　收弧與接頭</b></p><p>　　(1)收弧不當(dāng)會(huì)影響焊縫質(zhì)量，使弧坑過(guò)深或產(chǎn)生弧坑裂紋，甚至造成返修。</p><p&g

36、t;　　收弧時(shí)，焊把應(yīng)由內(nèi)側(cè)坡口處稍向外拉至電弧熄滅，并要注意控制速度，不能過(guò)快，以免產(chǎn)生縮孔。接頭處所有焊縫無(wú)論有無(wú)缺陷都要用手砂輪修磨成斜面，然后在焊接方向的反向10 mm處引弧，將焊把向回移動(dòng)，直至把原焊縫3~5 mm長(zhǎng)度全部熔化，才開(kāi)始送絲，直到焊完整個(gè)焊口。最后收弧時(shí)，一般多采用稍拉電弧，重疊焊縫10 mm~20 mm，在重疊部分不加或少加焊絲，速度要快。?；『?，氬氣開(kāi)關(guān)應(yīng)延時(shí)10 s左右在關(guān)閉，防止金屬在高溫下繼續(xù)氧化。&l

37、t;/p><p>　　(2)接頭時(shí)，在熔坑中間或靠后些引弧形成熔池后便可填充焊絲完成接頭，“頭與頭”相接是在焊接水平或斜固定管時(shí)，當(dāng)焊接另一側(cè)的仰焊接頭時(shí)，只以電弧將接頭部位的原起始焊縫端部熔化，形成熔池，便可送絲，完成該處接頭[8]。</p><p>　　(3)接頭質(zhì)量控制，接頭處理要有斜坡不能有死角，重新引弧的位置在原弧坑后面使焊縫重疊5 mm~10 mm，重疊處一般不填絲，焊絲緊貼坡口與

38、鈍邊一起熔入、即將焊絲彎成弧形緊貼在坡口間隙處，焊接電弧熔化坡口鈍邊的同時(shí)也熔化焊絲。</p><p><b>　　收尾方法</b></p><p>　　焊接過(guò)程在收尾時(shí)，應(yīng)將熔坑填滿，把電弧拉向?qū)诘囊粋?cè)電弧熄滅，最后收尾時(shí)，將始焊?jìng)?cè)的焊道端熔化，將已熔金屬與新熔化的熔池相碰接，再將新出現(xiàn)的熔池填滿連接在一起。如有條件可采用電流衰減法，焊接終止時(shí)，停止填絲使焊接電流

39、逐漸減小，從而使熔池體積不斷縮小，最后斷電，焊槍停止行走。</p><p><b>　　本章小結(jié)</b></p><p>　　分析全位置焊焊接工藝參數(shù)對(duì)管子對(duì)接焊內(nèi)外成型的影響，便于在焊接試驗(yàn)中，對(duì)工藝進(jìn)行調(diào)試。焊焊前準(zhǔn)備工作是一個(gè)非常重要的過(guò)程，關(guān)系到焊縫最終的成型質(zhì)量。焊接過(guò)程中要嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程，只有做好每個(gè)環(huán)節(jié)才能得到高質(zhì)量的焊接接頭。</p>

40、<p>　　天然氣管道的TIG焊質(zhì)量控制</p><p>　　對(duì)天然氣管道焊接接頭進(jìn)行超聲波探傷質(zhì)量檢驗(yàn)，檢驗(yàn)接頭的密閉性和成型標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)出現(xiàn)的缺陷進(jìn)行修補(bǔ)，使焊接接頭達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)。</p><p><b>　　接頭焊后成型標(biāo)準(zhǔn)</b></p><p><b>　　內(nèi)外成型評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)</b></p>&

41、lt;p><b>　　一、內(nèi)成型評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)</b></p><p>　　(1)焊接接頭從起焊位置鋸開(kāi)，鋪展開(kāi)來(lái)觀察，檢查成型，拍照。</p><p>　　(2)焊接接頭內(nèi)表面宏觀檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合表4-1[9]的規(guī)定。</p><p>　　表4-1 焊縫斷面宏觀檢驗(yàn)合格標(biāo)準(zhǔn)</p><p><b>　　二、外

42、成型評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)</b></p><p>　　(1)外表面不允許有裂紋，氣孔，未融合，咬邊等缺陷。</p><p>　　(2)外形尺寸基本符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求，焊縫邊緣應(yīng)圓滑過(guò)渡到母材，其允許尺寸見(jiàn)表4-2[10]。</p><p>　　表4-2 對(duì)接焊縫外形允許尺寸</p><p><b>　　檢驗(yàn)</b><

43、;/p><p><b>　　一、外觀檢查</b></p><p>　　外觀檢查的目的：通過(guò)檢查一部分判定施工單位的設(shè)備、材料管理，焊工的技能水平。</p><p>　　1、物理尺寸：焊縫余高、高度差、寬度、寬度差、焊縫成形、焊縫直線度、錯(cuò)邊量、角變形、焊腳高。</p><p>　　2、焊接缺陷：氣孔、裂紋、未熔合。</

44、p><p><b>　　二、著色檢驗(yàn)</b></p><p>　　1、清洗：用清洗劑將被檢工件表面的污物（氧化皮、鐵銹、油脂等）完全清洗干凈；</p><p>　　2、滲透：放置5~10分鐘待工件和試塊表面干燥后，施加滲透劑，噴嘴應(yīng)距工件和試塊表面20~30 mm，滲透時(shí)間應(yīng)根據(jù)使用說(shuō)明，一般為5~15分鐘，這期間應(yīng)保持探傷面被滲透劑充分濕潤(rùn)[11

45、]；</p><p>　　3、清洗：用清洗劑或水(水壓≤1.5 kg/cm2)將工件表面的滲透劑擦洗干凈；</p><p>　　4、顯像：將顯像劑充分搖勻后，對(duì)被檢工件保持距離300 mm處均勻噴涂，噴涂顯像劑后，片刻即可觀察缺陷；</p><p>　　5、檢查完畢，用清洗劑或水擦洗去除顯像劑。</p><p><b>　　三、射線

46、檢驗(yàn)</b></p><p>　　它是用來(lái)檢測(cè)焊縫內(nèi)部缺陷的準(zhǔn)確而又可靠的方法之一。常用的射線有Х射線，射線它適用于2~65 mm厚度的焊件內(nèi)部的氣孔、夾夾雜物、未焊透、未溶合、裂縫等缺陷。X射線都能直觀、準(zhǔn)確地反映缺陷的位置、形狀、大小及分布情況。未焊透在膠片上是一條斷續(xù)或連續(xù)的黑直線，照片上的位置多偏離焊縫中心，呈斷續(xù)的線狀，寬度不一致，黑度不均勻。氣孔在膠片上的特征是分布不一致，有稠密的、也有稀

47、疏的圓形或橢圓形黑點(diǎn)，其黑度一般是中心處較大而均勻地向邊緣減小。夾渣在膠片上多呈現(xiàn)為不同形狀的點(diǎn)或條狀。點(diǎn)狀?yuàn)A渣呈單獨(dú)的黑點(diǎn)，外觀不規(guī)則，帶有棱角，黑度較均勻。條狀?yuàn)A渣呈寬而短的粗線條狀。長(zhǎng)條狀?yuàn)A渣的線條較寬，但寬度不一致。裂紋在膠片上一般呈略帶曲折的黑色細(xì)條紋，有時(shí)也呈現(xiàn)直線細(xì)紋；輪廓較為分明，兩端較為尖細(xì)，中部稍寬，有分枝的現(xiàn)象較少見(jiàn)，兩端黑度逐漸變淺，最后消失。射線探傷標(biāo)準(zhǔn)中，把焊縫質(zhì)量劃分為4等級(jí)，其中Ⅰ級(jí)焊縫的質(zhì)量最好Ⅳ級(jí)最差

48、。</p><p>　　常見(jiàn)缺陷及其預(yù)防措施</p><p><b>　　裂紋</b></p><p><b>　　一、產(chǎn)生原因</b></p><p>　　在焊接應(yīng)力及其他致脆因素共同作用下，材料的原子結(jié)合遭到破壞，形成新界面而產(chǎn)生的縫隙[12]。它具有尖銳的缺口和長(zhǎng)寬比大的特征。</p&g

49、t;<p><b>　　二、預(yù)防措施</b></p><p>　　(1)選擇合適牌號(hào)的焊絲，采用低硫磷低雜質(zhì)元素的焊材；</p><p>　　(2)選擇合適的焊接規(guī)范參數(shù)，采用軟規(guī)范，以較小的焊接電流和盡可能快的焊速進(jìn)行焊接；</p><p>　　(3)采用軟規(guī)范，盡量縮短高溫停留時(shí)間，減少過(guò)熱和晶粒長(zhǎng)大傾向；</p>

50、<p>　　(4)選擇合理的焊接接頭和坡口形式，控制焊縫金屬中焊絲對(duì)母材所占的比例，即控制熔合比[13]；</p><p>　　(5) 嚴(yán)格焊前焊道坡口及管內(nèi)外表面的清理；</p><p>　　(6) 采用正確的收弧方式，填滿弧坑，減少弧坑裂紋的傾向，選用有電流衰減的焊接設(shè)備；</p><p>　　(7)采取合理的焊接順序焊接，以便減少焊接應(yīng)力。<

51、;/p><p><b>　　氣孔</b></p><p><b>　　一、產(chǎn)生原因</b></p><p>　　焊接時(shí)，熔池中的氣體在金屬凝固以前未能來(lái)得及逸出，而在焊縫金屬中殘留下來(lái)所形成的孔穴，稱為氣孔[14]。有時(shí)以單個(gè)出現(xiàn)，有時(shí)以成堆的形式聚集在局部區(qū)域，其形狀有球形，條蟲(chóng)形等。</p><p>

52、;<b>　　二、預(yù)防措施</b></p><p>　　(1)嚴(yán)格焊件坡口表面油、銹、氧化皮和焊絲焊道附近端頭部分的清理，尤其注意細(xì)管內(nèi)焊道附近端頭部分的清理工作，最后可采用丙酮清洗表面；</p><p>　　(2)提高焊工操作水平，熟練焊接技術(shù)，防止焊接時(shí)觸碰鎢極和熔池停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而送不上絲；</p><p>　　(3)送絲采用“二點(diǎn)法”，送

53、絲過(guò)渡熔滴要求快而準(zhǔn)，在保證焊縫熔合好的情況下平穩(wěn)移動(dòng)，防止熔池過(guò)燒、沸騰，焊槍擺動(dòng)幅度不可過(guò)大；</p><p>　　(4)加強(qiáng)硅錳聯(lián)合脫氧作用，采用脫氧元素含量高的焊絲，尤其是在端頭搭接重熔時(shí)更應(yīng)如此；</p><p>　　(5)發(fā)現(xiàn)熔池發(fā)泡或電弧氣氛呈現(xiàn)藍(lán)色即表明已有氣孔產(chǎn)生，應(yīng)立即停下清理打磨后重新施焊；</p><p>　　(6)以左焊法焊接，弧長(zhǎng)盡量短。

54、焊縫盡量一次焊完，盡可能減少重復(fù)加熱和補(bǔ)焊次數(shù)，搭頭起焊部位用砂輪打磨掉氧化膜后再施焊；</p><p>　　(7)保持合適的焊速，保證焊件、焊槍、焊口三者之間正確的相對(duì)位置。</p><p><b>　　未焊透</b></p><p><b>　　一、產(chǎn)生原因</b></p><p>　　焊接時(shí)，

55、母材金屬之間應(yīng)該融合而未焊上的部分稱為未焊透。易出現(xiàn)在單面焊的坡口根部及雙面焊的坡口鈍邊。</p><p><b>　　二、預(yù)防措施</b></p><p>　　(1)提高焊工的操作熟練程度，采用合適的焊接規(guī)范焊接；</p><p>　　(2)采用合理的焊接接頭坡口形式，在便于組對(duì)的情況下鈍邊盡量小，為便于焊接，坡口角度應(yīng)稍大；</p&g

56、t;<p>　　(3)嚴(yán)格檢查焊縫組對(duì)質(zhì)量。尤其在小鈍邊接頭情況下，應(yīng)控制組對(duì)錯(cuò)邊量<1.5 mm；</p><p>　　(4)采取合適的鎢極尖端形狀，修磨的鎢極長(zhǎng)度，一般為鎢極直徑的3～5倍，末端的最小直徑為鎢極直徑的1/2~1/5，尖端夾角應(yīng)采用30°為好；</p><p>　　(5)嚴(yán)格焊前清洗，尤其對(duì)管內(nèi)坡口端部附近的氧化膜[15]應(yīng)清理干凈。<

57、/p><p><b>　　本章小結(jié)</b></p><p>　　通過(guò)焊后的外觀檢驗(yàn)，著色檢驗(yàn)，來(lái)測(cè)得焊后焊縫的質(zhì)量，有無(wú)缺陷。達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定，滿足接頭使用要求。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　由于在不同位置時(shí)的熱積累效果不同，熔池金屬的受力也不同。在調(diào)整焊接起焊位置后，

58、焊接成型的區(qū)域劃分發(fā)生了變化。通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，</p><p>　　(1)12Cr1MoV屬于Gr-Mo型珠光體耐熱鋼，屬于低合金鋼范疇，低合金鋼具有高抗氧化性和熱強(qiáng)化性；</p><p>　　(2)由于起焊時(shí)需要的起焊電流較大，焊接接頭的起焊位置處，余高一般過(guò)高；</p><p>　　(3)TIG 焊焊接速度快，電弧穩(wěn)定，焊接質(zhì)量高；</p><

59、p>　　(4)通過(guò)工藝分析，施焊可以采取對(duì)坡口形式、焊縫位置、焊接參數(shù)、焊接順序的控制從而能很好地進(jìn)行焊接，提高了天然氣管道的焊接質(zhì)量。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　劉會(huì)杰. 焊接冶金與焊接性. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版, 2002: 182-188</p><p>　　中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì). 焊接方法及設(shè)備

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