乙烯工程中钛管焊接的优化方案

2023-06-23 理论教育版权反馈

【摘要】：某乙烯工程中有13种规格尺寸的纯钛管需进行全位置焊接，且与直管连接的弯管无直线段，使保护拖罩制作和焊接操作都比较困难。罩轨是由铸造黄铜车削而成的两个半圆体，以铰链和螺栓连接。罩轨共三块，其中的两块用于焊直管，一块与弯管相匹配。当钛管直径大于100mm时可用不带罩轨的保护拖罩。钛管手工TIG焊的焊接参数见表5-36。图5-25 钛管焊接起弧点及收弧点的位置示意图

某乙烯工程中有13种规格尺寸（从ϕ33.7mm×1.5mm到ϕ508mm×4.5mm）的纯钛管需进行全位置焊接，且与直管连接的弯管无直线段，使保护拖罩制作和焊接操作都比较困难。

1.气体保护措施

采用拖罩保护与管内充氩保护相结合的保护方式。

（1）拖罩保护自动TIG焊的拖罩结构为全密封带罩轨结构，如图5-24所示。罩体为1mm厚铜皮和直径为8mm的铜管所焊成的两半圆体，以铰链和挂钩连接。铜管两侧沿罩壳方向钻有两排相互错开、孔距为6mm、直径为1mm的小孔。罩轨是由铸造黄铜车削而成的两个半圆体，以铰链和螺栓连接。罩轨共三块，其中的两块用于焊直管，一块与弯管相匹配。

焊接前先将罩轨卡在管子接头两侧，然后把罩体安放在罩轨上，通过上部进气管或连接件固定在机头上，机头转动时带动罩体沿罩轨转动。当钛管直径大于100mm时可用不带罩轨的保护拖罩。

图5-24 拖罩和罩轨的结构示意图

a）拖罩结构 b）罩轨结构 1—铰链 2—排气管 3—进气管 4—挂钩 5—罩轨 6—喷嘴 7—罩体

（2）管内充氩气保护钛管对接焊时采用管内充氩气保护比较困难，特别是当管道系统复杂，而且管道又很长时，内部通氩气保护更为困难。实践中根据具体情况尽量缩小内部充氩保护的容积，以能排出管内的空气为原则。对直径小于100mm的管子可采用整体充氩保护，管径在100～500mm的采用局部隔离充氩保护；管径大于500mm的采用局部拖罩跟踪保护。充进管内的氩气达到充氩容积的5～6倍时方可将管内的空气排净。在实际生产中判定管内充氩清洗的效果是用在一定的氩气流量下充氩的时间来确定的，参见表5-35。

表5-35 不同管径的钛管焊前管内充氩清洗的时间

充氩前应先将充氩管端部周围钻若干小孔，以便对管壁充氩。考虑到氩气的密度比空气大，充氩点要选择在充氩管道系统的最低点；而放气点则选择在最高点处。其余管子接头处用密封胶带封住。

2.焊接工艺

焊前在钛管对接接头处进行定位焊，定位焊时管内也要充氩气，焊接参数与正式焊接时相同。定位焊缝长度为10～15mm。钛管手工TIG焊的焊接参数见表5-36。

表5-36 钛管手工TIG焊的焊接参数

图5-25所示为钛管对接接头焊接时起弧点及收弧点的位置。

图5-25中第1点为起弧点，起弧点应设置在定位焊缝上；第1～2点间的焊缝容易产生未焊透缺陷，因此焊接电流应适当增大；第2点以后焊接电流可适当减小约3～5A；到第3点时为使焊缝接头处熔合良好，焊接电流应增大至与起弧点相同的电流值；超过第1点以后电流逐渐衰减；至第4点以后，就断电收弧，整个焊接过程结束。

图5-25 钛管焊接起弧点及收弧点的位置示意图

乙烯工程中钛管焊接的优化方案

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