A335-P22厚壁管道焊接及熱處理工藝

（西安石油大學，陜西 西安 710000）

A335-P22厚壁管道焊接及熱處理工藝

高寶寶

（西安石油大學，陜西 西安 710000）

A335-P22厚壁管道的焊接要想滿足多種復雜工程要求,需要制定多種焊接方法組合的焊接工藝。在探究和分析了A355-P22厚壁管材焊接特性后,想出了一套適合A335-P22厚壁管的焊接工藝。該工藝同時采用了多種焊接方法。

A335-P22；厚壁管道；焊接；熱處理

1 材質介紹

厚壁管道材質：A335-P22管材合金成分高，屬于低合金珠光體耐熱鋼，可焊性差，并且由于管壁厚、管徑大，拘束度大，易淬硬產生裂紋，固焊接工藝要求高。特點是工藝性能良好，對熱處理的加熱溫度不太敏感，焊接性能也較好，基友良好的塑性，具有良好的塑性，難腐蝕。最大的特點在焊接工藝中具有淬硬性和再熱裂紋傾向。

2 焊接工藝

2.1 鋼材的常溫化學成分性能和力學性能

按照化學成分進行研究，鋼材中的含碳量較小，但是Cr、Mo等一些合金元素較多，所以在進行焊接時候，如果能量多大，在熱源影響處的晶粒外體將明顯變粗，這將大大降低焊接之處的塑韌性，尤其是熱影響區的。在焊接過程中，對于焊接之地的熱影響區傾向于淬硬或者冷裂傾向，鋼材中的化學成分起著較為重要的作用，甚至可能導致焊接點性能過差。

但是如果在焊接過程中，所焊接之縫隙的氫含量擴散之值過高的話，一般直接影響著焊接質量，如接頭之處經常會有冷紋之現象，這種焊接冷紋對于整個鋼材焊接過程有著及其重要的父母影響，所以為了避免此類問題的出現，可在實際的焊接過程中，運用低氫型焊條，再結合焊接線本身的能量，經過預熱、后熱等，進而避免上述情況的出現，即：淬硬、焊接冷紋。據上所述分析，根據焊接材料選用原則，電焊蓋面前預熱 適當溫度及焊后升溫一定溫度進行恒溫適當時間消氫處理焊接采用氬弧焊打底、電焊蓋面，打底前預熱一定溫度，恒溫適當時的工藝過程。

2.2 焊接設備和焊接材料的選用

選用林肯逆變式的焊機，此種焊機的優勢較為突出，首先其運作性能較為流利，在電流調節方面也為靈活。除此之外，技能的多樣性，電流在遠調方面的良好功能，使得在焊接過程中如果遇到厚壁大管的焊接時候，也不會覺得很吃力，反而覺得較為輕松，較大地節省了焊工的勞動力。

經分析各焊接材料的主要化學成分、力學性能的等各項指標，材料的化學成份和力學性能完全滿足A335-P22 鋼材的焊接要求有國產焊絲和電焊條。

3 焊接方法和過程

3.1 焊前預熱

加熱的方法采用電加熱方式進行，升降溫速適當，特殊情況也可以用火焰加熱，但火焰加熱要緩慢均勻，防止局部過熱的現象。焊接的全過程必須進行溫度的監測和控制。一定要確保加熱的準確性。

3.2 焊前檢驗

焊前對材料用光譜分析，并且要對著色進行檢查，尤其是材料所焊縫之處里壁與外壁一定的范圍之內或者坡口。

3.3 焊接方式

選用鎢極氬弧焊打底，手工電弧焊填充和蓋面的焊接方法。

3.4 關于坡口之處的清理工程

在進行對口前，先將焊接之處內外壁的部分打磨干凈，注意要選取適當的范圍，在打磨過程中直到顯露出一定的金屬澤度，從而保證焊接之處不會出現一些不利的因素，如：漆斑、油漬、水分、鐵銹、氧化物等。

3.5 氬弧焊打底

選用二人對稱焊接，當預熱溫度一定溫度時，先恒溫適當時間。氬弧焊槍使用指定規格的導氣嘴，鎢棒為鈰鎢棒，鎢棒兩頭磨尖。焊接時兩焊工分別在水平管道焊口的位置引弧焊接，垂直管道焊口兩焊工對稱引弧焊接。氬弧焊打底時以均速送絲，收弧時，一定要將焊弧引到坡口邊上慢慢收弧，以避免接頭溫度速降導致縮孔和產生紋傾向，在打底過程中兩焊工互相檢查焊縫根部的質量，結束前留一處檢查孔，再檢查焊縫根部的質量，發現缺陷時采取即時處理的措施。

3.6 對口

采用楔形塊點焊固定。對口間隙要小才好，尤其是在進行完兩層電弧焊之后，鍥形塊才能通過使用砂輪機磨掉所焊之點，注意此過程不能用手錘對楔形快進行直接敲打，從而避免母材被拉斷，最后通過使用肉眼或者低倍放大鏡進行觀察，確認沒有缺陷，在繼續進行焊接。

3.7 中間檢驗

指的是厚度超過一定值的管道在焊到降低一定值時做的射線檢驗。對于特定值的焊口，當電焊填充焊到一定值時停止焊接，進行溫度適中，時間適當的后熱，最后冷卻下來進行射線檢驗，等射線檢驗檢查到焊縫合格后，再重新預熱進行手工電弧焊填充和蓋面。

3.8 電焊蓋面

氬弧焊打底完成后，檢查打底質量，無紋等缺陷后，則可升溫至預定的合適溫度，恒溫適當時間，再進行電焊蓋面。層間溫度控制在一定范圍內并且預熱溫度的下限。第一層焊接采用較細電焊條，其它層次的焊接則選用 較粗電焊條，電流選擇范圍一定要控制好。兩人對焊時，接頭要錯開，運條時，焊縫與坡口邊夾角處停留時間應稍長點，可躲開未熔合等缺陷的產生，引弧時在原收弧的稍前處引燃電弧再移至原收弧處，避免因引弧時電弧不穩導致的氣孔。

4 焊后熱處理

熱處理設備用電腦溫控儀。焊后熱處理為高溫回火，其升降溫度控制在一定范圍內，降溫過程中，溫度在一定值以下不拆保溫自由冷卻至室溫。在焊接過程中，以對稱形式位置位于焊縫中心兩側的，既是測溫點，一般要等于或大于兩點，在位于水平管道之時，將以上下對稱方式布置。在計量熱處理之時的保溫寬度，則從所焊之處的中心算起，通過加大寬度，從而達到減小焊接溫度的效果。熱處理加熱的寬度，從焊縫中心算起，每側是管子壁厚的一定值。一般在進行加溫時，要做到溫度均勻，即鋼材內外壁與所焊縫之處的溫度要均勻，如果是恒溫的時候，對于處于加熱范圍內任意兩測點間的溫度一定要控制在一定的范圍之內。

5 焊接質量檢驗

5.1 在焊接過程中，在處理完焊口之熱之后，焊接人員還應該對所焊之處的硬度進行及時地測定，所測定之處為焊接之處與焊接時候的熱區，而且在測定之時，每個所測之處要等于或者大于三個點。最終按照硬度測定平均值的標準，即不超過母材的布氏硬度一定范圍值則為合格。

5.2 鋼材焊接之處外形的構造

焊接不僅僅是為了連接兩個不同的

物品，而是在保證質量的基礎上，能夠得到一個完美的外觀，所以無論是焊工自檢還是專檢，我們都應該進一步重視接頭之處的質量、絎縫達到平整的要求，并且尺寸能夠達到規定。除此之外，避免咬邊缺陷的存在，盡量提高焊接時接頭應力的能力。如果所焊之接頭外觀能夠達到要求，那么按照所規定之內容進行沒有損檢驗。

5.3 焊口熱處理完畢后進行超聲波的檢驗

焊接過程中，必須根據工藝規范，做好焊接過程的控制，對溫度的把控，和作業時間的掌握都要集中精神來確保焊接工作的一步到位，以及對焊接的質量才能進一步提高，高度重視焊接質量，然后對失敗的焊接進行總結，總結出正確的經驗與教訓，在不斷的實踐中，使得最終的工程能夠順利地進行，并取得較好的成果。其焊接性也就較為特殊。尤其是大口徑厚壁管道在焊接過程中易出現一些焊接裂紋等等的缺陷，導致焊接的難度加大，但只要結合切實可行的焊接工藝措施，嚴格遵守焊接工藝的焊前預熱、焊接、焊后熱處理，就一定能得到優良品質的焊接接頭，在焊接工程中有重要意義。從而保證了焊接工程的質量。為今后厚壁管道焊接施工都會起到重要作用。

[1]王濤． A335-P22厚壁管道的焊接工藝在施工中的應用[J]．管道技術與設備,2013．[2]洪衛．厚壁A335-P22鋼管材的焊接[J]．山西電力技術,2000．

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