[发明专利]一种超级双相钢工艺管道或板材手工钨极氩弧焊接工艺方法

权利要求书

1.一种超级双相钢工艺管道或板材手工钨极氩弧焊接工艺方法，该焊接工艺方法用于两根牌号为ASME SA-240M S32750的管材之间焊接或者两块牌号为ASME SA-240M S32750的板材之间焊接，其特征在于：包括以下分步骤：

A、焊前准备，包括以下分步骤：

A1）确定焊接执行标准；

A2）确定管材或板材的规格、牌号，焊材规格、牌号及保护气体的执行标准；

A3）选择工具及配件；

A4）管材或板材及工具和机器的验收检查；

A5）对管材或板材进行划线并进行尺寸检查；

A6）对管材或板材切割下料，切口端面与管材轴线或者切口与板材的板面的垂直度符合标准规定要求；

A7）对需焊接的管材或板材的切口端面冷加工坡口；其中管材或板材的壁厚小于等于21.95mm时，坡口角度为单边30°-32°，钝边为0-1mm ；当管材或板材壁厚大于21.95mm时，坡口机加工成根部为R=8 mm的U型阶梯坡口，该U型阶梯坡口包括根部为R=8 mm的圆弧坡口面，圆弧坡口面的上方依次为第一坡口平面和第二坡口平面，所述第一坡口平面的坡口角度为20°±2°，第二坡口平面的坡口角度为10°±2°，所述第一坡口平面与第二坡口平面相连的位置与内表面之间的厚度范围为18-20mm，根部钝边为1-2mm；

A8）将坡口面及内外表面20mm范围内杂物用丙酮清除干净，露出金属光泽；

A9）检查管材内部或板材背面的保护气体装置运行是否符合工艺要求；

B、将需要焊接的管材或者板材进行组对，包括以下分步骤：

B1）确认组对用的工装卡具与母材材质相同或同组别，点固块材质与母材材质相同；

B2）将管材或者板材进行组对并将保护气体室进行装配；

B3）检查组对管材同轴度符合标准要求；

B4）检查组对管材的内错边小于壁厚的10%，且小于等于1mm；检查组对板材的错边小于壁厚的10%，且小于等于1mm；

C、将管材或板材的坡口焊缝进行点固焊：

D、焊前对外界客观因素进行检查；

E、坡口焊缝焊接：先焊接打底层焊缝两层，再焊接填充层及盖面层；

E1）管材坡口打底层焊缝焊接方法包括以下分步骤：

E11）确定打底焊的起弧点、施焊位置和施焊方向：采用手工钨极氩弧焊进行焊接，直流正接，左焊法，线性焊道，压道焊；具体的确定内容如下：

E111）当管材采用水平固定焊接方式进行打底焊时，采用立向上焊接，对称焊，按照管道的圆周截面划分，将底部位置定义为六点位置，将顶部位置定义为十二点位置，并按照钟表刻度划分对称段，施焊方向为六点→三点→十二点；六点→九点→十二点，并将焊接时行进方向定义为前；起弧点为六点位置，起始施焊位置取在距离起弧点后侧5-30mm的位置，对称焊；

E112）当管材采用水平转动焊接方式进行打底焊时，按照管道的圆周截面划分，将底部位置定义为六点位置，将顶部位置定义为十二点位置；将焊接时行进方向定义为前；采用逆时针方向左焊法施焊，起弧点为一点三十的位置，起始施焊位置取在距离起弧点后侧5-30mm的位置；

E113）当管材采用横焊位置方式进行打底横焊时，将焊接时行进方向定义为前，采用逆时针方向左焊法施焊，在起弧点起弧，起始施焊位置取在起弧点后侧5-30mm位置，对称焊；

E114）当板材采用平焊方式进行打底焊时，将焊接时行进方向定义为前，采用从中间向两边分段对称跳焊；

E115）当板材采用横焊方式进行打底焊时，将焊接时行进方向定义为前，采用从中间向两边分段对称跳焊；

E12）对坡口进行打底层焊缝焊接，打底焊共焊2层，每层一道，线性焊道，道间接头错开大于20mm；

E2）坡口的填充层和盖面层焊接；

E21）填充层和盖面层的每道焊缝熔敷金属按照打底焊的施焊方向施焊；线性焊道，压道焊，多层多道焊；熔池在坡口面两边停留时间比在焊缝中间停留时间长，每道焊缝宽度不超过焊材钢芯直径的3倍，后一道的熔敷金属接头与前一层和前一道熔敷金属的接头错开大于20mm，收弧填满弧坑，收弧处和道间缺陷不良的成型及时清理；

E22）确定焊接工艺参数满足以下要求：

焊接期间每道焊缝电弧起弧前，待道间温度≤100℃时再进行起弧焊接；当焊接电流120-130A，焊接电压12-15V时，焊接速度8.2-8.6cm/min；当焊接电流130-140A，焊接电压12-15V时，焊接速度8.8-9.3cm/min；当焊接电流140-150A，焊接电压12-15V时，焊接速度9.4-10cm/min；当焊接电流150-160A，焊接电压12-15V时，焊接速度8.2-8.6cm/min；当焊接电流160-170A，焊接电压13-16V时，焊接速度11.4-12.4cm/min；当焊接电流170-180A，焊接电压13-17V时，焊接速度12.8-13.2cm/min；正面保护气体流量15-25L/min；背面保护气体流量10-20L/min；每道焊缝热输出控制在1000J/mm至1500J/mm之间；

E3）整个焊接过程中，起初焊枪磁嘴下部支撑在根部两边坡口面上，以此为支点，握紧焊把，手腕做均匀圆弧运动，带动焊把钨极压帽轴向与支点的切线之间在70°～85°范围内，以磁嘴支点为顶点，钨极压帽及氩弧弧柱做圆锥摆动和前进；随着焊缝的成形，磁嘴下部转而以红热的焊缝表面为支撑平稳的前移，焊缝根部的内凸高度控制在0-2mm范围内，仰焊部位焊丝端头送到坡口的根部，水平固定焊口从立上坡到平焊位置焊丝端头只给进到熔池边缘；

E4）焊缝接头时的焊接方式为：从接头位置前10-20mm的坡口内起弧，然后向后移到接头缓坡位置上部，电弧在坡口两边停留时间比焊缝中间长以保证两边熔合，待熔池形成后，控制熔池大小逐渐给丝，铁水填满熔池两边熔合线边缘，然后向前移动使熔池前移，收弧电流衰减前填满弧坑；

E5）焊接完成完整的每道焊缝或者每层焊缝后，在熔敷金属表面随机选取三个位置测量铁素体值，铁素体值要求控制在40%-60%范围内；

F、焊接过程中对焊接的各客观因素进行检查；

G、焊后检查。