钛材镍材设备焊接技术和质量

在实际生产中钨极氩弧焊是焊接钛镍制压力容器的主要方法，钨极氩弧焊工的焊接质量意识和操作技能是保障钛镍制压力容器质量的关键。

做为钨极氩弧焊工需要树立四种焊接质量意识：干净意识；保护意识；焊透意识；饱满和美观意识。

1焊前处理

清洁程度对钛镍材的焊接质量有很大影响，杂质如水分、油脂、锈蚀、氧化膜等熔入焊缝金属中将会出现气孔、夹杂、裂纹等缺陷。应特别注意表面不可残留含硫和含铅的物质。钨极氩弧焊钛时更容易出现气孔，因其焊丝中不像镍材焊丝含有Mn、Ti、Al等脱氧剂。

2.1.1镍材焊接前在坡口及其两侧20mm宽度的表面可用不锈钢丝刷或金属铣头清除氧化膜，用丙同或酒精去除油脂、灰尘与其它污染物。镍材坡口表面热切割产生的氧化层需打磨去除干净，见金属光泽。镍的氧化膜熔点比母材金属高很多（如镍的氧化膜熔点2090℃，纯镍的熔点1450℃，相差约640℃），在焊接过程中氧化膜不被熔化掉将导致焊缝金属夹渣。因此，这种氧化膜在焊接之前必须清除掉。

2.1.2钛及钛合金焊丝、坡口表面及其两侧20mm范围应进行表面清洁。可根据表面污染程度选用脱脂或机械清理。清理干净的焊丝和焊件，不应再直接用手触摸。气割、等离子切割等火焰方法加工的坡口，应从变色部分机械加工掉2～3mm。加工后的坡口表面应平整、光滑、不得有裂纹、分层、夹杂、毛刺、飞边和氧化色。坡口表面应呈银白色金属光泽。特别应注意的是喷砂面钛板的坡口两侧10mm范围内必须去除氧化膜，见金属光泽后再焊接。否则，将会出现焊缝边缘气孔。

2.1.3换热器未穿管前，换热管整根管子清除表面附着物；管端清除表面氧化膜、油污、水渍和毛刺；清洁长度不小于管外径，且不小于25mm。管板和折流板整体去除油污和毛刺。换热管伸出管板过长时，应用机械方法削平，不能用砂轮打磨。

2.2氩气保护

母材和焊材表面必须清洁，防止污染物质熔入焊缝；高温熔池和高温焊道必须得到惰性气体的有效保护，防止焊缝金属的氧化，这两点是获得优质焊接接头的重要条件。因此，氩气保护是焊接钛镍材的最基本要求。氧化将会削弱焊接接头的力学性能和耐蚀性能。

焊接钛镍材要有保护意识并掌握保护技术。金属的活性越高对保护的要求越严格，钛材要求使用99.99%的纯氩，锆材要求使用99.999%的高纯氩，钽材应在密闭的充氩的气室中焊接。

根据焊接接头的实际形状制作适宜的保护工装（通常叫保护盒），是钨极氩弧焊工应具备的技能，也是焊接钛镍材的一项重要准备工作。因此，焊工有两重任务，一是焊好，二是保护好。焊接和保护二者相辅相成，焊好保护不好没用，保护好焊不好也没用。没有合适的保护措施禁止焊接。

保护有拖罩保护和充氩保护两种方式，能用拖罩保护不用充氩保护。充氩的空间往往较大，不仅保护效果不好而且费气。

2.2.1只要采用钨极氩弧焊，就必须对高温（钛材为400℃以上）熔池或焊道进行氩气保护，即使是普通碳钢。碳钢、不锈钢第一层焊接用氩弧打底时，背面也应用氩气保护。碳钢保护好也是银白色的。不保护的接头射线检测是没有问题的，但性能（尤其是背弯）就不一定合格了。

2.2.2用钨极氩弧焊组对工件点焊定位时，背面能用拖罩保护时用拖罩保护。对于小直径对接口可以充氩保护。

2.2.3换热器换热管与管板焊接时有两种形式，一种是管头熔倒（破头焊），一种是管头不熔倒（留头焊）。破头焊加铜堵（图3所示），防止和减少焊接时焊把喷嘴氩气流失。留头焊在管内加保护工装（图4所示），通氩气保护。

2.3焊透

未焊透等于削弱承压厚度，跟裂纹一样是不允许存在的焊接缺陷，涉及到压力容器的安全。

压力容器的A、B类对接接头因需经过射线检测，绝大多数的情况下是能焊透的。未焊透经常出现在接管与筒体的D类角接接头上，尤其是带补强圈的情况。由于这种焊接接头往往没有射线或超声波检测要求，长期以来操作人员没有养成焊透意识。若不做出特别提示，接管焊不透的情况较多。

焊透需要坡口加工到位，既方便焊透又不能有很大的组对间隙。有条件的可以机加工坡口，没条件的可以用等离子或火焰切割，但要留有修磨余量。

  检测手段跟上是培养焊工焊透意识的重要手段。

2.4焊缝饱满和美观

所谓焊缝饱满就是对接接头的焊缝填充金属不低于母材表面，角接头的焊脚高度达到图样要求。焊缝是否饱满与焊接层数有关，不饱满是焊接层数不够。焊缝饱满和焊脚高度是最容易解决的问题，只是常常被忽视。焊缝成形一致，焊波均匀即是美观。

在保证焊缝内在质量合格的情况下，追求焊缝的外在美观，这是焊接操作的最高境界。内外都华丽是焊接质量的终极目标。焊缝外观检验合格不一定能达到美观的程度。评定美观的标准是什么？在这里只有一条就是看着“舒服”，如同欣赏一件工艺品。

不要把焊缝返修当成焊缝不美观的理由，必须明确焊接返修是对焊缝表面质量最严重的破坏，应力图避免焊接返修。

钛材焊缝

  因此，应树立“焊就焊好，还求更好，一次焊好”的焊接理念。

“焊就焊好”是保证焊接接头的综合性能合格，这是最基本的要求；

“还求更好”是焊道美观；

“一次焊好”是不返修，不破坏焊缝外观质量，不浪费时间和材料。

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说得比唱的好听\ud83d\ude0a，关键落实到位！狠抓焊接工艺纪律和技术交底，这方面某些制造厂实在不敢恭维啊！