[发明专利]一种黑白管的轨道TIG焊焊接方法

说明书

本发明公布了一种黑白管的轨道TIG焊焊接方法，属于焊接技术领域。当采用轨道TIG焊进行黑白管全位置焊接时，其难点在于保证各个方位(平、下坡、仰、上坡等)焊材向熔池的平稳过渡和熔池结晶过程中的受力平衡，否则打底层容易出现热裂纹和仰焊位出现内凹等，导致轨道TIG焊不能成功运用于黑白管的对接中，从而限制了轨道TIG焊在锅炉制造中的广泛应用。提供了一种黑白管的轨道TIG焊焊接方法，通过分区设定焊接参数，增加打底层焊接转速，减小送丝量和焊接电流，从而降低仰焊位4‑7点钟的熔池温度，有效避免了打底层仰焊位内凹的产生；通过增加第一层填充层在仰焊位的焊接转速，减小焊接电流，有效避免了仰焊位出现第一层填充层焊接时对打底层造成反熔导致内凹；通过优化打底层焊接参数，延长收弧的衰减时间和行程，加大电弧长度，有效避免了打底层收弧裂纹的产生；通过在不同区域变换电流、送丝速度，精确控制各区域的热输入，有效避免各类熔合不良缺陷的产生。

技术领域

本发明涉及一种黑白管的轨道TIG焊焊接方法，属于焊接技术领域。

背景技术

随着新技术的发展以及市场上高技能焊工资源日趋紧缺，为了提升焊接生产率，提高市场竞争力，锅炉制造企业都在寻找焊接自动化智能化的解决方案。轨道TIG焊在小管对接中的应用可以提高焊接生产效率，降低焊工劳动强度，减小企业对全位置高技能焊工的需求。但是目前市场上轨道TIG焊仅在碳钢材料的对接，低合金材料的对接，不锈钢材料的对接上应用较广，从来没有成功运用于新型耐热钢材料T91/T92与奥氏体不锈钢材料异种钢管(通常称为“黑白管”)的对接中。根本原因有两个：1)打底焊容易出现热裂纹。用于黑白管焊接的填充材料为镍基材料，本身具有较大的热裂纹倾向，由于T91/T92材料与奥氏体不锈钢的线膨胀系数的差异，在焊接过程中两侧母材会对焊缝形成较大拉应力，因此在打底焊接时特别是收弧处容易出现热裂纹。2)在仰焊位容易出现内凹。在仰焊位置铁水受到重力的影响会向下淌，导致内凹的产生。这两个问题一直以来无法得到解决，从而限制了轨道TIG焊在锅炉黑白管制造中的广泛应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种黑白管的轨道TIG焊焊接方法，能有效避免T91/T92管与奥氏体不锈钢黑白管在焊接过程产生热裂纹和内凹。通过分区设定焊接参数，增加打底层焊接转速，减小送丝量和焊接电流，从而降低仰焊位4-7点钟的熔池温度，有效避免了打底层仰焊位内凹的产生；通过增加第一层填充层在仰焊位的焊接转速，减小焊接电流，有效避免了仰焊位出现第一层填充层焊接时对打底层造成反熔导致内凹；通过优化打底层焊接参数，延长收弧的衰减时间和行程，加大电弧长度，有效避免了打底层收弧裂纹的产生；通过在不同区域变换电流、送丝速度，精确控制各区域的热输入，有效避免各类熔合不良缺陷的产生。

本发明提供一种黑白管的轨道TIG焊焊接方法。该焊接方法包括以下步骤：

步骤1：采用机械加工方法加工T91/T92管和奥氏体不锈钢管焊接坡口。

步骤2：打磨待焊区域见金属光泽，不要影响到根部厚度或宽度，确保没有任何异物。

步骤3：装配点焊，采用手工GTAW点焊T91/T92管和不锈钢管进行装配，点焊过程不填丝。装配间隙0-0.5mm。

步骤4：根据管径大小，选择合适的顶模并安装在机头上。顶模需要确保需与管子同心以确保机头在旋转过程中与管子保持同心，保证焊缝的均匀和一致性。

步骤5：将机头放在管子上，肉眼观察钨极在坡口中心位置，然后夹紧固定。

步骤6：打磨钨极尖端成30°角。根据第一层起弧点的深度调整钨极的长度。当钨针尖接触根部自动提起时，瓷套与工件表面的间隙为1～2mm。

步骤7：背保气体采用Ar气，入口端用与管配套的塑料塞进行密封，出口端用锡纸封住约2/3以利于空气排出。背保气体应先以较大流量赶出管内空气，然后调低至5L/min以下。