钛管焊接方案Word格式文档下载.docx
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5、焊接工艺
5.1施工准备
5.1.1钛管道和焊接材料验收
a.钛管及管件安装前必须进行检查，应具有制造厂合格证和质量证明书（包括牌号、炉号、规格、化学成分和机械性能等），内外表面应光滑、清洁、无针孔、裂缝、划痕、折叠和过腐蚀等缺陷，管材内外表面的局部缺陷应予以清除，清除后外径或壁厚不得超出规定的偏差值；
其端部应平整无毛刺、壁厚应符合要求；
钛管运输与存放应注意不与铁质材料接触、碰撞，防止氢、氧、氮、碳等污染。
b.焊接材料（焊丝）必须具备合格证和材质证明书。
5.1.2技术交底
焊前由焊接工程师向参与施焊的焊工，讲解TA2工业纯钛管及其焊接性的基本知识，对TA2工业纯钛管焊接工艺进行技术交底，并强调遵守焊接工艺对成功焊接的重要性。
5.1.3焊工资格考试
施工前选择具备钛材焊接合格证、焊接技术水平高和责任心强的焊工参加焊前模拟考试。
考试严格按公司的《焊接工艺评定报告》确定的焊接工艺及工艺参数和《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》（GB50236-98）要求进行。
5.1.4焊接场地
钛管安装焊接，要求现场干燥、干净清洁并防止周围环境风速的影响，采取防风措施。
钛管尽量在管道预制场内进行预制焊接。
5.1.5保护拖罩的制作
a.钛管焊接必须进行滞后保护。
滞后保护拖罩宽度60mm，厚度20~30mm，长度不小于80mm。
保护拖罩外壳选用δ=0.5mm的紫铜皮制作。
在200目的铜网中充填适量的钛屑或铜屑，以缓冲和稳定气流。
b.ф76×
3~ф480×
5管子制作局部拖罩（局部拖罩结构见图1）；
ф18×
2~ф57×
3钛管制作全罩。
12Ar气
3
4
5
1、焊枪喷嘴2、氩气导管（ф8）3、铜网（200目，内填钛屑或铜屑）
4、保护罩5、挡板
图1局部保护拖罩示意图
5.2坡口加工
所有钛管均采用管子坡口机进行切割和坡口加工。
坡口型式和尺寸要求见图2所示。
60~65°
3.0±
1.50.5±
0.5
图2钛管坡口型式和尺寸
5.3焊前清理
5.3.1钛管组对前先用刮刀将加工后的坡口及附近管子表面进行刮削，然后进行酸洗处理。
酸洗液配方如下：
HF10%、HNO330%、其余为水。
5.3.2酸洗时将管接头在酸洗液中浸洗1分钟左右，然后用流动的清水将酸洗部位冲洗干净。
所用焊丝也按上述方法进行酸洗和清洗。
5.3.3施焊前管接头和焊丝还应用丙酮或酒精仔细擦洗。
5.3.4清理后的管接头和焊丝如超过4小时未进行焊接，必须重新清理后才能焊接。
5.3.5焊接用的辅助装置也要做到清洁，无油污、水分等有害物质。
5.4组对
5.4.1管子组对时做到内壁平齐，错边量不超过壁厚的10%.
5.4.2组对时点固焊跟正式焊相同。
5.4.3尽可能减少固定焊口且应禁止强力组对。
5.5焊接
5.5.1焊接方法和焊接材料选择
a.钛管焊接采用手工氩弧焊。
手工氩弧焊焊接时必须对后部焊缝进行滞后保护，管内进行充氩保护。
b.焊接材料选用与母材成分相同的焊丝（TA2）。
为避免气体对焊接性能的不利影响，氩气纯度应≥99.99%。
5.5.2钛管焊接工艺参数
钛管焊接，要尽可能选用较小的规范参数。
根据我公司焊接工艺评定报告，制定的TA2工业纯钛管道焊接工艺参数见表1。
表1TA2工业纯钛管道焊接工艺参数
管子
规格
（mm）
焊丝
直径
焊接
电流
（A）
电弧
电压
（V）
钨极
氩气流量（L/min）
层间
温度
（℃）
喷嘴
拖罩
管内
≦ф57×
3
ф2~2.4
60~85
12~14
ф2.0
12~15
25~30
8~15
≤200
ф76×
3～ф480×
5
ф2.5
5.5.3焊接工艺要点
a.按6.3条要求仔细清理管口和焊丝。
b.把管子放到不锈钢垫板或不锈钢滚轮架上,尽可能采用转动平焊。
c.焊机采用带高频引弧的手工氩弧焊机，所用的高频引弧装置完好。
焊接时禁止钨棒直接接触母材。
d.焊接时焊工应带干净的手套。
e.焊枪喷嘴直径选用ф16~20mm，喷出的气流保持为层流状态。
f.起弧时焊枪提前30~60s送气，熄弧时使用电流衰减和延时送气保护功能，延时时间30~60s，收弧弧坑必须填满且要避免空气污染。
g.焊接时焊丝的加热端要始终处在Ar气的保护之下，熄弧后焊丝不得立即暴露在空气中，要在焊缝脱离保护时取出。
若焊丝被污染氧化变色，要剪去污染部分后再使用。
h.焊接过程中若动用砂轮清理，要用刮刀将表面树脂刮掉后再焊。
i.管内氩气保护应提前充氩，待排尽管内空气后才能开始焊接。
焊接时坡口间隙部位用胶布封住，边焊边撕。
熄弧后须待焊缝冷却才能停止管内充氩。
管子填充盖面焊时，管内也必须充氩保护，防止焊缝根部氧化。
j.焊接法兰与直管角焊缝时，应注意焊缝背面保护。
k.焊后对焊接接头进行酸洗处理。
酸洗完毕，用清水清洗并干燥。
酸洗液配比如下：
65%HNO320L、70%HF1L、其余为水。
l.用抛光砂轮片将焊缝表面进行抛光处理。
6、质量指标和检测手段
6.1钛管道焊缝焊后进行表面色泽检验，表面色泽应达到表2规定。
表2钛管道表面色泽标准
焊缝表面颜色
保护效果
质量
银白色（金属光泽）
优
合格
金黄色（金属光泽）
良
紫色（金属光泽）
低温氧化，焊缝表面污染
蓝色（金属光泽）
高温氧化，表面污染严重，性能下降
不合格
暗灰色
保护不好，污染严重
灰白色
黄白色
6.2焊缝表面质量
焊接后使用焊接量规对焊缝表面质量进行检查。
要求对接焊缝加强高0~2.5mm，无裂纹、气孔、夹渣、咬边等缺陷；
角焊缝过渡圆滑，成型匀直饱满，无咬边等缺陷。
6.3焊缝内部质量
焊缝表面质量检查合格后，按设计文件对管道进行100%无损探伤检测。
7、劳动力安排
7.1焊接人员要求
7.1.1焊工
从事钛管焊接的焊工均必须按劳人锅（88）《锅炉压力容器焊工考试规则》经过考试合格，取得技术监督局颁发的钛材焊接合格证，并通过施工前模拟考试后才能上岗操作。
7.1.2焊接技术人员
选派参加过多次离子膜烧碱工程建设、具备钛材焊接经验的焊接工程师参加本工程建设，负责编制钛材焊接技术文件，指导钛材现场焊接施工。
7.1.3焊接检验员
焊接检验员即探伤员须具备II级X光射线探伤资格证。
7.2焊接人员配备计划见表3
表3焊接人员配备计划
序号
工种
人数
资格
1
氩弧焊工
4
具备钛材焊接合格证
2
焊接技术员
焊接工程师、具备钛材焊接经验
焊接检查员
具备中级以上质检员证
焊接检验员
具备中级以上无损检测资质
管工
8
具备上岗证
8、焊接施工机具和手段用料
8.1焊接设备要求
钛管道手工氩弧焊采用ZX7-400ST型直流氩弧焊机。
8.2施工机具和手段用料需用计划见表4。
表4施工机具和手段用料需用计划
名称
规格型号
数量
氩弧焊机
ZX7-400ST
4台
探伤机
1台
管子坡口机
GPJ-80
GPJ-150
GPJ-250
GPJ-300
6
氩弧焊枪
200A
5把
7
钛焊丝
TA2
20kg
氩气
纯度≥99.99%
35瓶
9
HNO3
65%
30瓶
10
HF
5瓶
山东海化氯碱树脂项目10万吨/年离子膜烧碱装置
钛管道焊接作业指导书
建设单位：
批准：
审核：
施工单位：
编制：
中国化学工程第十六建设公司
二零零四年九月二十日
1、编制说明……………………………………………………………………1
2、编制依据……………………………………………………………………1
3、钛管的焊接性分析…………………………………………………………1
4、焊接施工程序………………………………………………………………2
5、施工工艺……………………………………………………………………2
6、质量指标和检测手段………………………………………………………6
7、劳动力安排…………………………………………………………………7
8、施工机具和手段用料………………………………………………………8
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