高合金小径管焊缝背面充氩保护工艺改进

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来源：高合金小径管焊缝背面充氩保护工艺改进日期：2013-01-20 09:30:12 人气：标签：高合金小径管焊缝背面充氩保护工艺改进

湖北省电力公司生产技能培训中心教师汪涛

1 传统保护方法及不足

t91、tp347h等高合金钢在火电、化工、核能等领域有着广泛的应用。这些材料在焊接时，焊缝背面必须进行有效地保护，才能避免根部氧化，获得良好的焊缝成型和保证接头的机械性能。高合金钢小径管焊接时，工程上常采用的焊缝背面保护方法有：充氩气、氮气或者混合气体保护[1-3]、利用药芯焊丝或涂防氧化剂保护[4-6]。但工程上常用的是保护效果稳定、适应性强、成本相对较低的背面充氩保护方法。

传统的背面充氩保护，是从管子的一端向焊接处充氩。如新建电厂过热器管焊接时，氩气通过输送导管由集箱的进口插入集箱管座进行充气。电厂过热器管高合金钢管检修时，则需先割开低合金钢管以进行充氩，然后将割开的低合金钢管焊接起来。采用这种工艺，虽然保护效果较好，但操作繁琐、困难，氩气消耗大，焊接效率低。特别是在新建大容量火电机组中，合金小管焊口数量非常多，上述缺点更加突出。因此必须对传统的保护方法加以改进。

2 新型保护装置及工艺调整

2.1 直吹式充氩装置

如果直接从焊接处充氩，操作更加简便，也能节省氩气用量。因此设计了图1所示充氩装置：

图1 充氩装置

图2 直吹式充气针

图3 侧吹式充气针

用易溶纸堵在坡口两侧200-300mm处形成气室。用φ10×1mm黄铜管压扁成图2所示的形状。焊接过程中保持一定的氩气流量。第一层焊道焊至接近充氩针时，拿掉充气针，继续焊完。

实际工程中发现这种装置存在以下缺点：

a．由于气室空间较小，当氩气流量小时，保护效果不好；加大氩气流量，则对焊接电弧产生影响，焊缝中易产生气孔；

b．保护效果一般，主要是空气不能完全排净；焊接次层时进一步加剧了背面焊缝的氧化。

采用此种保护方法典型的焊缝背面形貌如图４所示，背面焊缝成型尚可，但氧化较严重。

2.2 侧吹式充氩装置