小口径薄壁不锈钢管道焊接技术研究

何文杰 杜桂峰(中国石油天然气股份有限公司玉门油田分公司建安处，甘肃 玉门 735019)

小口径薄壁不锈钢管道焊接技术研究

何文杰 杜桂峰(中国石油天然气股份有限公司玉门油田分公司建安处，甘肃 玉门 735019)

介绍小口径薄壁不锈钢管道焊接的技术、方法和焊接的工艺参数。

小口径薄壁不锈钢管；焊接；管内充氩气；单面成型

我单位承揽的武威CNG加气站母站工程，涉及到高压小口径薄壁不锈钢管道的焊接，其中加气机接口管道为D12*2.0 06Cr19Ni10，设计压力27.5MPa，压缩机放空口管道为D10*2.0 06Cr19Ni10，设计压力10MPa，压缩机排污口管道为D14*2.0 06Cr19Ni10，设计压力10MPa，输送介质为高压天然气。如果管道在安装过程中，焊缝有毛刺、凹坑、气孔、烧穿等缺陷，会带来严重的安全隐患和事故，所以对该种管道的焊缝成型要求特别高，要求单面一次成型，不允许咬边、未焊透和烧穿。

针对不同的焊缝高度，要合理做好形状区分，能够在管表面做好形状规划，由此要对小口径薄壁进行有效焊接，经过实践总结，分析焊接数据，保证技术手段得到合理应用，更好的改进焊接效果，实现工程项目的可靠安装。

1 焊接设备、材料的选择

由于本工程不锈钢管壁薄，只有2mm，焊接熔浅，焊缝要求单面成型，管口不被氧化等条件，选择焊机为时代ZX7-400，直流正接，喷嘴直径为6mm，钨极为Ф2.0铈钨极，焊丝为ER308L Φ2.0 它具有以下特点：能满足本工程小口径薄壁不锈钢管焊接的要求。

因为钨极的发热量比较小，不能长期过热，所以在实践中应更换大电流，更好的满足工件作用效果。这种方法的生产效率较高，并在热电粒子的发射作用下，保持整体的稳定与集中。关于氩气能够有效保证环境稳定，避免其他物质发生反应。另外钨极的电弧比较稳定，即使在小电流的影响下，也会稳定燃烧，在小口径薄壁管的焊接中非常重要。热源和填充焊丝可分别控制，因而热输人易调节.可进行各种位置的焊接。由于填充焊丝不通过电弧，故不会产生飞溅，焊缝成形美观。

2 焊接方法的选择

针对焊接方法，要掌握实际情况，能够综合工件及材料方面的作用优势，确保工程标准。薄壁小口径不锈钢管是构成工程项目的主要配件，实际焊接中，应重视其单面成型，保证表面光滑，无毛刺。焊接主要选用氩气，这种惰性气体能够在焊接和合金作用中，保证其稳定效果，使焊接成型美观、光滑、无毛刺，并减少清渣等工序，提高整体的生产效率与工程进度。

3 焊接工艺要求

3.1 气体保护效果

针对气体保护效果分析，应掌握氩弧焊的气体性质，避免其遭到外界影响，从而实现有效的防护手段。针对这种要求，应重点分析气体流量，并在理论分析上，重视保护曾的气体影响。实际分析中，气体流量大，会增加不规则流动的可能性，导致焊接质量收到影响。所以在实际焊接中，需要重视数据的有效选择，如表1所示。

管道壁厚（mm）焊接电流（A）焊接电压（V）喷咀直径（mm）钨极伸长（mm）焊丝直径（mm）2 45－50 8－10氩气流量（L／min）10 6 8－10 2．0焊接层次 1喷嘴与试件夹角75°-80°

3.2 钨极直径

实际焊接要根据钨极直径进行选择，如果管壁较厚，那么需要的电流量也比较大，应做好相应的防护工作。如果钨极直径比较小，那么应优先限制电流，防治电流过大的情况下，超出可承受电流，造成发热甚至出现融化与蒸发。导致弧不稳，焊缝夹钨，影响最后的整体效果。

3.3 焊接电源种类与极性

钨极氩弧焊电源分交、直流两种，两种情况应按照不同环境来选择，并重点参考被焊工件的质量，针对其材料质量，得到交、直流的运用。例如不锈钢的焊接，需要选取正确的电流，能够应用正接法，并在不同的位置进行可靠处理。从方法上稳定施工焊接效果。当电射效果较强，电弧比较稳定后，再选用允许的电流，降低焊接失误记录，保证焊接质量与效果。

4 管及管件焊接

为了保证整体尺寸，应尽量降低变形与错位发生的几率，更好的实现焊接工序，保证焊接成形。针对定位焊接的特点，要重点掌握焊接的间距，材料等，能够在厚度与接头形式中，进行有效比对。通过不锈钢的低碳钢线膨胀系数大，焊接变形大，故点焊应小。对较薄的易变形的焊件，间距也应小，对钢性较大和裂纹倾向大的焊件，为避免焊点开裂，应采用长焊点，并缩短定位焊点尺寸。

5 焊后的表面处理

关于不锈钢管焊接后，要注意周围及焊斑的产生，能够及时处理。这个过程应利用多种工具，讲焊接的焊屑出去，清理干净。针对不同形式的焊接方法，要选取科学的清理手段，并仔细观察焊缝周围的焊屑，必要情况下进行除斑剂的配制，并合理掌握配比数据。

6 结论语

对于小口径薄壁不锈钢管道现场安装，采用管内充氩手工钨极氩弧焊的焊接工艺，能够获得高质量的焊接接头。焊缝单面成形，过渡均匀、光滑，无毛刺等缺陷，无损检测和试压合格，能满足生产工艺要求。

何文杰（1980-），工程师，大学本科；2005年毕业于西南石油学院并获得学士学位；主要从事油气田地面工程建设工作。