陈跃

摘要：TIG焊接不锈钢管时，保护管内焊管道内部焊缝缝至为关键，采用管道焊接内保护环及导气同装置，合理减少管道内充氩面积，提高保护气体对焊缝的保护效果，提高焊接质量，同时大大缩短焊接时间，节约保护气体，降低施工成本。

关键词：不锈钢管道;焊接;内保护环;导气阀;应用

不锈钢是一种稳定的性能、耐腐蚀、光亮的表面和高强度的镁合金。它满足了许多要求，目前已应用于许多行业。不锈钢焊缝复杂，焊接困难，难以控制。因此，有必要研究焊接工艺中的质量问题，以消除焊接质量风险。

一、不锈钢管道焊接过程的质量控制关键点

1.技术控制。不锈钢管工艺控制的实施主要是管理，及时发现、更改和消除施工中的技术问题，遵守焊接工艺和技术操作标准。技术控制的主要内容是：焊接过程中是否按照工程图纸进行，是否按照標准操作规程和程序进行制造，是否按照相应标准检查施工现场，以及是否保持对不锈钢焊接工艺的。

2.焊接工艺质量控制。焊接工艺质量控制主要包括焊接前、焊接工艺和焊接后质量控制。焊接前质量控制主要是一种设计方案和焊接前过程，以确定是否存在影响质量的因素。焊接工艺质量控制是焊接工艺全过程的科学监控。焊后质量控制主要是指产品施工后的质量控制和抽样检验。

二、不锈钢管道焊接过程的质量控制措施

1.选择不锈钢的最佳材料。不锈钢管有两种焊接材料：含钼、不含钼。不同的焊接材料具有不同的高温和高压承受能力。因此，有必要确定母材的化学成分作为选择焊接材料的依据。Cr-Ni-Mo合金通常被广泛应用以获得明显的效果。选择极低碳含量作为焊接材料可以大大提高不锈钢管道的强度。使用极少量的焊接材料也有助于更好地控制管线的材料含量，避免偏析。如果材料含有大量铜，则焊接材料更容易受到辐射。

2.精确控制不锈钢管道的焊接电流。焊接电流在实际操作过程中可能会增加或减少，可能会对焊道效率产生不利影响。增大或减小特定焊接电流可以严重影响整个不锈钢管的焊接质量。因此，操作人员在焊接不锈钢管时，必须精确控制整个管线的焊接电流，因为焊接质量会影响焊接质量、性能、焊条熔化速度、母材熔深等。

3.不锈钢管道焊接控制过程要严格评定。不锈钢管道也因每个分类标准的牌号而异。合金划分成铬系、镍铬系不锈钢;根据不锈钢的金属结构，可以是奥氏、马氏、铁素不锈钢。奥氏不锈钢由于其优异的焊接性能、简单的焊接工艺以及焊接接头的高度柔韧性，在很大程度上应用于管道焊接。

三、内保护环装置

从不锈钢管的焊接特点出发，研制了不锈钢管内保护环，主要由两个内衬环组成，在管内形成局部保护区。然后，受保护气体通过导气阀，这不仅减少了受保护气体的流量，而且通过提高焊接区的保护质量和热影响范围，改善了受保护气体的流量。此装置主要用于DNl00以上有色金属管的焊接。首先，选取6mm厚的橡胶做为密封板。可以根据要焊接的管材的直径来选择橡胶板的直径。一般来说，直径应大于管道内径2-4mm，以便更好地密封管道。厚度为4mm的圆形钢板用作两侧的夹板，以确保橡胶板的刚度。直径小于橡胶板直径10-20mm。用四个螺钉固定，打开圆形钢板开口，安装导气阀和气体高速联接头。作为气体保护的进气孔，橡胶板没有孔。因此，2套保护环一起用来形成管道内的局部保护区。在苯加氢工程下为219 X 8mm和tkl59 minx7mm规格不锈钢钢管的总长度为318.5m，其中4）219 mmx 8 min的294.5min和4）159 x7 mm管道，焊接接头237 mm。在焊接过程中对内保护环设施使用上述防护措施已取得良好效果。

四、按传统整管充氲的工艺方法

为了防止不锈钢管中的焊接，整个管都用充氩。管道的两端必须封堵、充氩，并为每个焊口焊接。完成第二个接头的焊接后，管道的两端将被封堵、充氩，以此类推。直到完成所有焊接接头。此方法在生产环境中消耗大量氦。对于手动钨极氩弧焊，封底焊接的氩气流量应为≥18L/min，氢和填充焊接的气流应为>8L/min。

1.在焊接之前更换管道内的空气。在此计算中，理论上所需的氩气的量基于相同长度（管道数N=23）和长度L′=14m（每个管道平均10个焊口）以及平均L1=1.4m氩气的量。

2.计算焊接时间和氩气量，焊接时间约40分钟，理论40×8=320升氩气量;封底焊大约需要一段时间20分钟，理论上需要20×18=360升氩气量，因此在237×320+360=161 160升的237道口焊接的氩气量总和，传统焊接时间为237h。使用的氩气量总和为753018 L，为氩气139.5瓶的理论时间为631.6小时，79 d即每天8小时。

五、采用管道内部局部充氩保护环的工艺方法

1.焊接前的更换周期。每个焊接接头中由充氩保护的段长度为450mm，充氩保护的焊接接头的总长度为106.7m，因此v2'=3350.5 L。如果C=9，则所有管道的氩气量需求为V1'=30155L。计算替换时间t=1206.2 min=20.1 h=2.5 d。

2.计算焊接时间和氩气量。焊接工艺与充氩相同。不锈钢管中充氩部分受保护时：氩的使用量为257.1小时32天（每天8小时），转换成35.4瓶。根据这一分析，氩气量总量占25.4%（139.5瓶）。局部充氩时间（32d）仅为传统充氩时间（79d）的40.5%。具体而言，局部充氩2.5d的替代时间仅为传统工艺（49.3d）的5.1%。

本项目中不锈钢的焊接通内局部充氩管道的方法保护氩。焊口焊接237不锈钢管的焊缝质量测量单位为GB 3323"金属熔化焊射线探伤"。合格Ⅰ级，为100%合格率。工程实践表明，管道内局部充氩保护优于传统方法，可控制管焊保护质量，降低施工成本。

参考文献：

[1]陈瑞.不锈钢管道焊接施工项目的质量管理探讨[J].建筑工程技术与设计，2019，（26）.

[2]李昌.提高内衬不锈钢复合管道施工质量的途径[J].石油化工建设，2019，（06）.

[3]吴勇.运用摇摆焊工艺提高不锈钢管道焊接质量[J].建材与装饰，2019，（38）.