[发明专利]一种超级奥氏体不锈钢254SMo钢管的氩弧焊焊接工艺

说明书

本发明公开了一种超级奥氏体不锈钢254SMo钢管的氩弧焊焊接工艺，包括钢管切割下料、焊丝选择、焊接设备选择及设置、坡口准备、钢管预处理、钢管拼接和定位、安装背保护工装、充背保护气体、焊接的工艺步骤，背保护气体为90％的氮气+10％的氢气，焊接正面保护气体为98％的氩气+2％的氮气，焊接顺序包括TIG打底、填充和盖面；TIG打底的焊接电流70‑80A，电压12‑13V，焊接速度5.5‑6.0cm/min，热输入量0.50‑0.68KJ/mm；TIG填充的焊接电流为90‑100A，电压12‑13V，焊接速度5.5‑6.0cm/min，热输入量0.65‑0.94KJ/mm；TIG盖面的焊接电流为95‑105A，电压12‑13V，焊接速度7.0‑8.0cm/min，热输入量0.51‑0.70KJ/mm；层间温度小于100摄氏度。本发明提高254SMo钢管的焊接的质量。

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，具体涉及一种超级奥氏体不锈钢254SMo钢管的氩弧焊焊接工艺。

背景技术

作为脱硫塔建造的主要材料超级奥氏体不锈钢管254SMo(UNS S31254)，具有很强的抗点蚀、缝隙腐蚀、氯离子应力腐蚀和抗晶间腐蚀能力，尤其对硫酸根离子、氯离子等酸根离子有很好的耐腐蚀性，可以使用在极其恶劣的工作环境下，因此超级奥氏体不锈钢管254SMo(UNS S31254)的应用越来越广泛。

目前，焊条电弧焊(SMAW)、药芯焊丝气保护焊(FCAW)，方法得到了应用，但是焊材消耗量较大，焊接成型较差、变形较大，产生焊接飞溅导致母材抗点腐蚀性能下降。而埋弧焊及等离子焊接无法覆盖到小管径焊接位置。因此，研究小管径TIG焊接在脱硫塔建造项目上具有非常重要的意义。

254SMo(UNS S31254)是一种超级奥氏体不锈钢，其焊接参数的选择对于焊接接头的性能影响尤为重要。对于不锈钢254SMo钢管的对接焊接，由于焊接过程中焊接接头处在快速连续加热过程中，处于敏化区(450-850℃)的热影响区易造成晶间贫铬，因此容易产生晶间腐蚀，从而影响焊接接头的性能。

因此，只有选用合适焊接工艺和合理的工艺参数，才能满足焊接接头的性能要求，为了提高不锈钢254SMo钢管对接接缝的焊接质量，有必要通过反复的研究和试验，开发出一种成熟可靠的焊接工艺，以满足高性能的超级奥氏体不锈钢254SMo钢管焊接的需要。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种超级奥氏体不锈钢254SMo钢管的氩弧焊焊接工艺，旨在提高超级奥氏体不锈钢254SMo钢管对接焊接的质量。具体的技术方案如下：

一种超级奥氏体不锈钢254SMo钢管的氩弧焊焊接工艺，包括如下工艺步骤：

(1)钢管切割下料：采用254SMo不锈钢钢管，分别按设计要求进行切割成形；

(2)焊丝选择：采用AWSA5.14：ERNiCrMo-3、直径为φ2.4mm的焊丝；

(3)焊接设备选择及设置：使用TIG焊机及配套的TIG焊枪，电源极性设置为直流正接，所述TIG焊枪钨极类型为铈钨极WCe-20、直径为φ2.4mm；TIG焊枪喷嘴选用内径为16mm的喷嘴；

(4)坡口准备：在不锈钢钢管的对接处打好焊接坡口，所述焊接坡口采用对接V型坡口，所述对接V型坡口的坡口角度为70°±5°；所述对接V型坡口的底部钝边的高度为0-1mm；

(5)钢管预处理：焊接前对不锈钢钢管的焊接坡口区域进行表面预处理，所述表面预处理包括使用不锈钢抛光片对焊接坡口区域进行抛光处理；

(6)钢管拼接和定位：将不锈钢钢管对接成V型坡口，所述对接V型坡口的对接间隙为1-3毫米；对接后对不锈钢钢管进行点焊定位，所述点焊定位的位置位于不锈钢钢管内表面的对接接缝处；