鈦鋼復(fù)合板焊接工藝探究

付波波

摘 要： 本文結(jié)合筆者專業(yè)技術(shù)實踐工作經(jīng)驗闡述了煙囪鋼內(nèi)筒鈦鋼復(fù)合板材料在焊前清理、對口形式以及焊接材料準備等各個重要環(huán)節(jié)的操作工藝技術(shù)要點、主要工藝技術(shù)參數(shù)，以期為焊工培訓(xùn)工作和鈦鋼復(fù)合板焊接施工作業(yè)提供參考。

關(guān)鍵詞：煙囪;鈦鋼復(fù)合板;焊接

1. 概況

目前，鈦鋼復(fù)合板（TA2/Q235B）因耐腐蝕性高、強度大、物理特性非常好等優(yōu)勢特點在火電廠行業(yè)被作為煙囪內(nèi)筒得到了廣泛的應(yīng)用。文中鈦鋼復(fù)合板材料通過爆炸-軋制而成，其基板為Q235B，δ12mm。復(fù)板為TA2，δ1.2mm。選用鈦貼條為TA2， δ1.6mm。下文將對鈦鋼復(fù)合板焊接工藝進行更深的研究和探討。

2.焊前準備工作

2.1材料要求

（1）所選材料必須符合火力發(fā)電廠建設(shè)設(shè)計圖紙中煙囪的施工技術(shù)要求以及《鈦制焊接容器》（JB/T4745-2002）規(guī)定，且均有材料質(zhì)量保證書。

（2）各種鈦鋼材料在其使用之前必須進行酸洗的準備工作。清水沖凈烘干或風干。若暫不用應(yīng)妥善保管，避免二次污染。

2.2 焊工

進行施工作業(yè)的焊工必須是持有國家權(quán)威機構(gòu)認可的相關(guān)專業(yè)技術(shù)考試合格證才可以上崗工作。

2.3 焊口處理

（1）焊口的坡口面必須要用機械的處理方法進行加工，并且要確保坡口與基板的錯口值不能夠超過鈦鋼板壁厚的10%同時要保證不大于1mm。

（2）焊工開始工作之前，要將鈦鋼坡口表面的所有污染物徹底清洗干凈，保證所有焊件無污染。對于鈦材料焊件在使用物理方法清洗干凈以后，還要用非常清潔的白布蘸上化學(xué)物質(zhì)丙酮進行進一步擦洗。清洗基層鋼要使用純手工工藝，清洗范圍要確保大約在50mm。

黨所有的焊件組徹底清洗干凈立即施焊。如果焊件的制作周期比較長，可以使用在焊接坡口

貼免水膠帶等方法來保證其清潔干凈。

3.鈦鋼復(fù)合板焊接工藝技術(shù)及其控制要點

3.1焊接工藝參數(shù)

（1）鈦鋼板的主要生產(chǎn)方式是爆炸-軋制法，由于鈦和鋼兩種金屬材料在冶金工藝方面是不相容的，所以二者需要單獨進行焊接。鈦復(fù)層復(fù)合鋼板接頭形式如圖1，鋼焊縫保證了街頭強度，蓋板的作用主要是防腐蝕。

（2）為了不讓鐵離子受到外界污染，針對基層鋼采用手工電焊、埋弧焊以及氬弧焊等方式，針對鈦復(fù)層采用的是氬弧焊，工藝參數(shù)見表1。焊縫形式如圖2，環(huán)焊焊縫坡口形式如圖3。

3.2焊接控制要點

3.2.1基層鋼焊接

基層鋼點焊長≈40mm，焊縫錯邊≤1mm。在縱縫開始進行焊接的一端使用引弧板，焊縫要確保沒有氣孔、裂縫、均勻等不足之處。在整個環(huán)節(jié)的過程當中要確保溫度不可以高于400度。以免鈦板氧化。

3.2.2鈦復(fù)層焊接

（1）鈦材料的焊接環(huán)境必須要抱枕清潔。工作人員必須穿戴專業(yè)、干凈的工作服和佩帶干凈的專業(yè)手套。并且不能夠用手去觸摸坡口及其它區(qū)域，嚴禁使用硬物敲打。

（2）鈦焊件組的焊縫定位焊間距要保持在80-100mm，每段定位焊縫長度要保持在5mm并相互錯開。

（3）當出現(xiàn)風速≥1.5m/s; 相對濕度>80%;焊件溫度低與5℃;無防雪雨措施室外作業(yè)（在有雨、雪時），無有效防止措施時禁止施焊：

（4）進行焊接之前要使用專用工具切除掉已經(jīng)被氧化的部分。切忌不要使用從鈦板母材當中裁取焊絲。

（5）焊接過程中要特別注意焊縫背面要用氬氣進行保護。同時要保持焊絲加熱一端放置在空氣當中。必須保證氬氣純度在99.99%以上，氧含量少于0.002%、氮含量少于0.005%、氫含量<0.002%、水分<0.001mg/L。氣瓶壓力≥0.5MPa。

3.2.3焊接順序

（1）焊接的先后順序是先縱后環(huán)、先外后內(nèi)，先豎后平。

（2）焊接工作需要兩名工作人員相互配合進行，焊接的過程中要確保焊材位置的對稱性，使用分段跳焊的方法進行。同時要保證每一段的長度在400mm。兩名工作人員需要配合默契、步調(diào)一致?？v（環(huán)）焊縫要使用正面焊接且背面清根的方法。如果中間以為停止，那么每一條要進行至少兩層以上的焊接。

（3）施焊過程當中更換焊條的時候必須要迅速，并且要提前將需要的更換的焊條的前端進行打磨干凈才能夠使用，縱向的焊肉要和環(huán)向的焊縫中心位置對齊進行焊接。在采用段焊接方法的過程中，每一層的銜接頭要進行錯開，并將錯頭打磨干凈且成緩坡狀以后再進行施焊作業(yè)。

4. ?質(zhì)量檢驗與標準

（1）焊接接頭既要滿足著色要求，又要符合外觀檢查要求。要保證焊縫的表面呈現(xiàn)出比較美觀的魚鱗狀。其余高不得超過0.5mm。

（2）鋼金屬材料焊縫咬邊的深度不能夠比板厚超過5%或0.5mm，且其連續(xù)長度不得超過100毫米，單條金屬鋼材料焊縫的咬邊總長不能夠不超過該焊縫長度10%。鈦材料的焊縫表面不得出現(xiàn)其深度超過了0.5毫米的劃傷。

（3）要確保基層鋼焊縫符合二級質(zhì)量標準，水平焊縫符合一級質(zhì)量標準。焊縫應(yīng)當首先進行內(nèi)部檢驗，其檢驗方法為UT檢測方法。鈦鋼板要采用液體滲透探傷的檢測方法對其表面進行全方位100%檢驗，另外，鈦蓋板角焊縫要運用著色和氨滲透法同時進行。

（4）焊縫表面不允許出現(xiàn)紫色、藍色、灰色、金黃色。

5. 焊縫返修

完成焊接作業(yè)以后要將焊接過程當中所產(chǎn)生的金屬飛沫和焊接弧坑等清理干凈，對于產(chǎn)生比較明顯的變形狀況的工件要及時進行調(diào)整。如果發(fā)現(xiàn)比較深的缺憾要及時進行修磨補焊，修磨內(nèi)斜度要保持在1：3。焊縫同一部位的返修不超過2次。返修后的焊縫需重新進行檢驗。

6. 結(jié)束語

通過對焊接人員先期培訓(xùn)，加強鈦板焊接練習(xí)，嚴格焊接過程控制，以上焊接工藝是行之有效的。

參考文獻：

[1]GB8547-2006，鈦-鋼復(fù)合板[S].

[2]GB/T13149-2009，鈦及鈦合金復(fù)合鋼板焊接技術(shù)條件[S].

[3]GB/T3620.1-2007，鈦及鈦合金牌號和化學(xué)分析[S].

（國家能源集團國華電力徐州發(fā)電有限公司 ?江蘇 ?徐州 ?221166）