奥氏体不锈钢钨极氩弧焊技术规范

湖南奇思环保设备制造有限公司编 制文件编号WI-T62审 核版 本 号0奥氏体不锈钢钨极氩弧焊技术规范批 准更 改 号生效日期共 5 页 第 1 页1 目的规范奥氏体不锈钢钨极氩弧焊（TIG焊）的操作过程，确保焊接质量。2 范围本规范规定了奥氏体不锈钢一般焊接接头的钨极氩弧焊工艺以及工艺参数，适用于湖南奇思环保有限公司实施的全过程。产品中关键或有特殊要求的焊缝的焊接规范则按照具体的关键工艺执行。3 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。YB/T 5092-2005 焊接用不锈钢丝GB985 气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸WI-E60-H01 二氧化碳气体保护焊通用技术规范WI-E60-H03 焊缝外观质量检验标准4 焊工4.1施焊焊工必须持有相应项目的焊工上岗证（安监部门颁发），从事钨极氩弧焊工作时间超过1年；4.2钨极氩弧焊焊工须具备以下技能：4.2.1能理解焊缝符号的含义，按图纸、工艺、标准施焊；4.2.2能在工艺规定的焊接工艺参数范围内调节参数，焊接出合格的焊缝；4.2.3能操作和维护焊接设备；4.2.4能进行开坡口和不开坡口平对接的钨极氩弧焊操作，能进行开坡口和不开坡口T型接头角焊缝的钨极氩弧焊操作；4.3关键工序的焊接，必须经工艺部门考核合格；5 焊接材料5.1 我司采用的不锈钢焊丝型号为ER304，规格为1.6mm和3.2mm，应符合YB/T 5092-2005 焊接用不锈钢丝标准的规定，适用于奥氏体不锈钢304之间的焊接；焊接气体采用纯氩气；焊机采用脉冲钨极氩弧焊机。5.2 焊丝验收：5.2.1每批焊材入库，必须有供应商出具的质量证明书和合格证。5.2.2焊丝表面光滑平整、不应有毛刺、锈蚀、油污和氧化等。5.3.3规格为1.6mm的焊丝，允许偏差为0-0.100。 规格为3.2mm的焊丝，允许偏差为0-0.124。5.3焊丝存放规范：5.3.1存放焊丝的仓库应具备干燥通风环境避免潮湿，拒绝水、酸、碱等液体极易挥发有腐蚀性的物质存在，更不宜与这些物质共存同一仓库。5.3.2焊丝应放在货架上，不能将其直接放在地板或紧贴墙壁。5.4 保护气体：5.4.1保护气体采用纯度为99.7%的氩气气体，气瓶中的氩气不能用尽，瓶内余压不得低于0.5MPa ，以保证充氩纯度。5.4.2氩气减压器应开关自如，无漏气现象，不可先开流量计，后开气瓶，以免造成高压气直冲低压，损坏流量计。关时要先关流量计后，再关气瓶。5.4.3验收：焊接用氩气气体出厂时，应附有供应商的质量合格证，其内容至少应包括：生产厂名称、产品名称和级别、生产日期、气体纯度、标准号等。5.5钨极 采用铈钨极（放射性小），不采用钍钨极和纯钨极，尤其是钍钨极，钨极规格为2.4mm。6 焊接过程6.1焊前准备6.1.1焊丝在使用前应清除锈迹及其他污物，露出金属光泽。6.1.2焊接边沿两侧10-20mm范围内清理干净，应无毛刺、氧化皮、铁锈、油污和杂质等，工件表面未形成氧化膜时，用丙酮进行脱脂处理，当已生成氧化膜时应进行酸化处理或用机械法打磨掉，焊前再用丙酮去污。6.1.3钨极伸出长度35mm。6.1.4钨极端部锥形平底（圆台形），平端的直径约0.51.0mm，使电弧集中尖端部，稳定熔化工件，如图： 6.2焊接6.2.1在焊接试板上调节焊接参数；其中气体保护效果采用： 氩气保护试验法进行：按选定的工艺参数在试验板（与工件材质相同）上引燃电弧后并保持不动，待电弧燃烧510秒灭弧，然后检查熔化焊点周围有无明显、光亮的圆圈。圆圈越大越光亮清晰，说明保护效果越好。颜色观察法：在试验板上焊接，焊后观察焊缝表面的氧化色，以鉴别气体保护效果。不锈钢焊缝表面呈银白色和金黄色最好，蓝色次之，灰色不良，黑色最差。推荐使用颜色观察法。6.2.2定位焊：装配定位焊接用采用与正式焊接相同的焊丝和工艺。一般定位焊缝长1015mm，余高23mm。直径60mm以下管子，可定位点固1处；直径76159mm管子，定位点固23处；159mm以上，定位点固4处。定位焊应保证焊透，并不得存在缺陷。定位焊两端应加工成斜坡形，以利接头。6.2.3引弧将钨极对准待焊部位（保持35mm），启动焊枪手柄上的按纽，这时高频振荡器即刻发生高频电流引起放电火花引燃电弧。6.2.4填丝施焊 总体原则：小电流、快速焊、不摆动或摆动幅度小，我司参数选择见下表1： 表1 奥氏体不锈钢氩弧焊焊接参数表序号焊缝类型焊接设备电源极性钨极直径Mm喷嘴直径mm焊丝型号焊丝规格mm焊接电流A气体流量L/min1角/对接焊缝WSM-315氩弧焊机直流正接2.45ER3043.2901306102角/对接焊缝WSM-315氩弧焊机直流正接2.45ER3041.6659559 电弧引燃后加热待焊部位，待熔池形成后随即适量多加焊丝加厚焊缝，然后转入正常焊接。焊枪与工件间保持后倾角7580，填充焊丝与工件倾角1520，一般焊丝倾角越小越好，倾角大容易扰乱氩气保护。填丝动作要轻、稳，以防扰乱氩气保护，不能象气焊那样在熔池中搅拌，应一滴一滴地缓慢送入熔池，或者将焊丝端头浸入熔池中不断填入并向前移动。视装配间隙大小，焊丝与焊枪可同步缓慢地稍做横向摆动。以增加焊缝宽度。防止焊丝与钨极接触、碰撞，否则将加剧钨极烧损并引起夹钨。 焊丝端头不能脱离保护区，打底焊应1次连续完成，避免停弧以减少接头。焊接时发现有缺陷，如加渣、气孔等应将缺陷清除，不允许应重复熔化的方法来消除缺陷。 第二层以后各层的焊接，应将层间接头错开，并严格掌握、控制层间温度。6.2.5收弧 焊缝结尾收弧时，应填满熔池，再按动电流衰减按纽，使电流逐渐减小后熄灭电弧。如果焊机无电流衰减装置，收弧时可减慢焊接速度，增加焊丝填充量填满熔池，随后电弧移至坡口边缘快速熄灭。电弧熄灭后，焊枪喷嘴仍要对准熔池，停顿35秒，以延续氩气保护，防止氧化。 焊接薄板时，为防止变形可采用铜衬垫并将工件压贴于衬垫上，以利散热。还可将铜衬垫加工出凹槽，凹槽对准焊缝以便背面充气保护。6.3焊后处理6.3.1焊后清理，将焊渣和飞溅清理干净。6.3.2采用MQ-500不锈钢酸洗剂对焊缝进行酸洗。7 焊接检验7.1奥氏体不锈钢钨极氩弧焊焊缝的外观检查、超声波探伤、密封性等的检验，按WI-E60-H01 二氧化碳气体保护焊通用技术规范执行，焊缝外观按WI-E60-H03 焊缝外观质量检验标准执行，另增加不得有夹钨缺陷。7.2钨极氩弧焊焊接缺陷的一般产生原因和防止措施见表2。表2 奥氏体不锈钢钨极氩弧焊焊接缺陷的一般产生原因和防止措施焊缝缺陷产生原因防止办法夹钨1.钨极直接接触焊件引弧；2.钨极熔化；1.采用高频振荡器引弧；2.减少焊接电流或增大钨极直径；3.减少钨极长度；4.更换有裂纹或撕裂的钨极；5.钨极打磨角度和平台符合6.1.2要求；钨极损耗过大1.气体保护效果不好，钨极氧化；2.直流反接；3.夹头过热；4.钨极直径过小；5.停焊时钨极被氧化；1.清理喷嘴，缩短喷嘴距离，适当增加氩气流量；2.增大钨极直径，极性改为直流正接；3.更换夹头，增大夹头直径；4.更换大直径钨极；5.增加滞后停气时间，不少于1秒/10A；电弧不稳1.焊件上有油污；2.接头坡口太窄；3.钨极受污染；4.钨极直径过大；5.弧长过长；6.钨极端头未磨好；1.做好焊前清理工作；2.加宽坡口，缩短弧长；3.去除污染部分；4.使用正确尺寸的钨电极及夹头；5.调整喷嘴距离；6.重新磨削钨极端部；气孔1.焊前清理不到位，工件和焊丝表面质量差，有油污、铁锈和水分等，或焊缝待焊处被污染；2. 氩气不纯、气体流量不合适、气路不通畅，或氩气流量失控，保护区受到破坏，导致焊接过程中气体保护效果不好；3. 喷嘴直径选择不当；4.钨极伸出长度不合适，过大使保护效果变差，过小会阻挡焊工视线，钨极与焊丝易碰撞发生短路使焊接无法进行；5.焊接速度过快导致气体保护效果变差；6.引弧处钨极与熔池发生氧化产生气孔，收弧处熔池冷却过快有害气体来不及溢出；7.环境湿度大、风速大造成保护效果变差8.定位焊的影响：定位焊后，焊点两端修磨不到位，出现悬空焊缝；9. 焊接参数选择不当或焊接参数变化大；10. 操作人员的操作技能不熟练；1.工件和焊丝表面焊前必须严格清理，具体见6.1.1和6.1.2；2.氩气纯度应符合要求，氩气瓶的内压力不能过低，见5.4.1，氩气流量必须合适，避免出现紊流，要保证气路通畅，不得有堵漏现象，防止保护气体送给中断；3.喷嘴直径选用适当并符合要求，喷嘴内壁污垢必须清除干净；4.钨极伸出长度符合要求；5.穿堂风较大时不宜焊接，一旦出现蜂窝状气孔时必须立即停止焊接，并用砂轮机打磨；6.提前送气和滞后关气，焊接完成时，保持焊枪位置直到焊缝金属凝固；7.定位焊缝两端修磨成缓坡形；8.正确连接水管和气管；8.加强操作人员的培训，提高操作技能；未焊透/未熔合1.多层焊时，层间和坡口侧壁清理不干净；2.焊接工艺参数不恰当，焊接电流偏小，电弧过长，焊接线能量不足，焊接速度过大；3.焊接操作不当，如焊枪角度不正确； 4.焊接区域表面不清洁；5.焊缝弧坑太大；6.焊接接头设计不恰当；7.焊件装配间隙太小等；8.电弧偏在坡口一边；1.注意层间修整，清理坡口污物，清理焊道（层）与焊道（层）的夹渣；2.正确选择焊接参数（如焊接电流、焊接速度、组对间隙等）；3.坡口边缘有一定不平度时，应增加停留时间，减少焊接速度；4.坡口角度应足够大，利于坡口底部完全熔合；5.封底清根要彻底；6.焊工技能要求熟练，焊枪焊接的角度要正确；焊瘤1.操作不当或焊接规范选择不当，如焊接电流过小，而立焊、横焊电流过大，焊接速度太慢，电弧过长等；2.操作不熟练，如手抖动；1.加强基本操作技能；2.调整并选择合适的焊接工艺参数；气体保护效果差/焊缝发黑1.氩气量不合适；2.焊速慢，电流过大；3.氩气纯度不符合要求；4.环境风太大，无保护措施；1.调整氩气流量至合适；2.加快施焊速度至合适，减少焊接电流至合适；3.严格把关氩气质量；4.环境风大时采用挡板等保护措施；缩孔停止时收弧太快增加焊接时间再停下来烧穿1.焊接过程中温度过高，如坡口形状不良，装配间隙太大，焊接电流太大，焊接速度太慢；2.操作不当，电弧过长且在焊缝处停留时间太长；1.减少组对间隙，严格控制装配质量；2.正确选择焊接电流，适当提高焊接速度；焊缝表面