
无缝钢管焊接技术综合指南
焊接无缝钢管需要精度来保持其结构完整性、机械性能和耐腐蚀性。下面是焊接过程的详细分步指南,包括准备、技术和焊后处理。
1.焊前准备
A.材料选择和;检查
验证管道等级(例如ASTM A106、API 5L)和化学成分,以确保焊接兼容性。
使用超声波检测(UT)或染色渗透检测(DPI)检查缺陷(裂纹、分层或夹杂物)。
B.斜切和;坡口加工
斜角:V型坡口焊缝通常为30-37.5°(随壁厚而变化)。
根面:保持1-3mm,防止烧穿。
清洁:使用研磨、刷涂或化学清洁剂去除油、铁锈和氧化物。
C.联合对齐和;固定装置
使用夹具或定位焊将管道固定到位,确保适当的根部间隙(开口根部焊缝为2-4mm)。
错位必须≤壁厚的10%,以避免应力集中。
2.焊接技术
A.常见焊接方法
屏蔽金属电弧焊(SMAW/棒焊)
焊条:低氢焊条(碳钢为E7018,不锈钢为E309L)。
应用:适用于现场维修和厚壁管道。
钨极气体保护焊(GTAW/TIG焊接)
保护气体:用于不锈钢/奥氏体钢的氩气或Ar+He混合物。
优点:高精度、清洁的焊缝(对根部焊道至关重要)。
气体保护金属极电弧焊(GMAW/MIG焊)
线材选择:碳钢ER70S-6;脉冲MIG用于薄管。
最适合:高速生产焊接。
埋弧焊(SAW)
用例:工厂设置中的厚管(≥10mm)。
B.多道焊策略
根部焊道:精密TIG焊接;确保完全渗透。
填充焊道:手工电弧焊或MIG,通过编织填充凹槽。
盖焊道:表面光滑,略微凸起以加强焊缝。
C.关键参数
电流/电压:根据厚度进行调整(例如,6mm管道上的TIG根部焊道为90-120A)。
行驶速度:太快→ 缺乏融合;太慢了→ 热量输入过多。
层间温度:碳钢应保持≤200°C,以避免开裂。
3.焊后处理
A.减压和;热处理
退火:加热至600-650°C(适用于碳钢)以减少残余应力。
正火:改善高强度管道的微观结构。
B.焊缝检查和;测试
目视检查(VT):检查是否有裂纹、孔隙或底切。
无损检测(NDT):
射线照相(RT):检测内部缺陷。
超声波检测(UT):识别地下缺陷。
静水压/压力测试:验证防漏性能。
C.表面处理
必要时打磨光滑;涂上防腐涂层(如环氧树脂、镀锌)。
4.常见焊接缺陷及;溶液
孔隙:由污染引起→ 提高气体保护/清洁度。
开裂:氢致→ 使用低H电极,预热至100-150°C。
融合不足:角度/速度不正确→ 优化焊接参数。
5.安全与;最佳实践
通风:避免在密闭空间内产生烟雾。
预热:高碳钢/合金钢必须预热。
WPS合规性:遵循合格的焊接工艺规范(WPS)。