钛管焊接施工总结

内蒙古兰太5万吨/年氯酸钠安装工程钛管安装焊接施工总结 钛管道安装焊接 施工技术总结 、 重庆安装集团第八分公司 李强国 二00四年十月 目 录 一、概况及工程简介 二、引用 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 三、钛管及管件的检验 四、防止铁污染 五、钛管加工及安装 六、焊接方法、设备及材料 七、焊接管理 八、焊前准备 九、焊接工艺 十、焊接质量检验 十一、焊接缺陷返修 十二、焊接缺陷原因分析及如何防止 十三、施工安全防护 十四、氯酸钠项目、钛管主要实物量及消耗辅材明细表 十五、注意事项 一、概况及工程简介 随着科技的发展，金属钛及钛合金利用其密度小，强度高（尤为高温下的强度高）的特点，在航空、航天机械中得到应用，另一方面钛及钛合金具有优异的耐腐蚀性能广泛应用于石油、化工、轻工、纺织（化纤）、湿法冶金、制药、核电站、海洋工程等行业。我国关于钛的研究、开发、生产和应用，迄今已有48年的历史。最早应用于航空、航天及军事上，近20年才应用在民用。我国金属钛资源非常的丰富，储量居世界前列，在金属中仅次于铝、铁和镁占第4位。我国生产工业纯钛能力也在世界的前列，仅次于日本、美国、俄罗斯。由于工业纯钛的提炼困难，要想把纯钛从海绵钛中游离出来，必须在真空炉中进行熔炼。所以提炼成本增大，造成市场价格高，企业推广使用较慢。我公司在以往工程中没有涉及到钛设备及钛管的安装领域，对钛及钛合金的特性及在安装中会出现的问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 了解较少，因此在钛设备安装、钛管焊接这块领域还是空白。 我公司承接内蒙古兰太实业股份有限公司5万吨/年氯酸钠安装工程中涉及到钛设备及钛管安装工作。该工程引进加拿大斯特林公司的先进工艺，生产氯酸钠产品。由于氯酸钠属于易爆物品，有毒性，且生产过程中产生的副产品易燃、易爆、毒性强、腐蚀性强，因此，为防止强腐，部份设备、管道采用了金属钛。为了保证生产过程中严密。钛管道一律使用焊接和活套法兰连接，并采用了ANSI标准。作为公司技术人员我有幸负责参与了该工程的钛管安装和焊接工作。钛管的安装焊接是关键，钛的焊接工艺要求远远比不锈钢焊接工艺要求严格。钛是非常活泼的金属，高温下与许多气体有很强的亲和力。并在高温的极易吸收和溶解气体，与氧、碳、氢、氮和几乎全部的氧化物进行反应。在300℃开始吸氢，400℃时开始明显氧化，500℃开始明显氮化，600℃时氧化、氮化均很剧烈。随着温度的升高，钛开始强烈吸收和溶解气体，使其硬度提高，塑性和韧性降低。由于我们缺乏钛管安装及焊接经验，在实际施工过程中遇到了很多技术困难。针对施工中出现的技术难题，我们查阅了关于钛及钛合金的资料并通过在实践中不断的摸索、总结，解决了这些施工难点。并在工程中取得了很好的安装效果，受到了现场监理、业主较高的评价。通过氯酸钠项目，我把钛管安装、焊接施工记录进行了整理、归纳总结。以便在今后的钛及钛合金安装施工中查阅、修改、补充。 二、引用标准 5万吨/年氯酸钠工程钛管安装焊接引用了以下标准。 1、《钛管道施工及验收 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 》SH3502-2000； 2、《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97； 3、《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98； 4、《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收标准》SH3501-2001； 5、《工业金属管道工程质量检验评定标准》GB50184-93； 6、《压力容器无损检测》JB4730-94； 7、《钛及钛合金丝》GB3623-98； 8、《氩气》GB4842； 9、《钛及钛合金牌号和化学成分》GB3620； 10、《钨极》GB4191。 三、钛管及管件的检验 钛管在使用前应按设计要求核对其规格。一般均应查明其材料型号，通径和壁厚是否符合设计规定。管子的通径、壁厚除应符合设计要求外，其偏差值及管径的椭园度均不应超过化工行业标准允许的公差范围。此外，有皱皮、裂缝的以及超过允许偏差的磨损，凹陷锈蚀等缺陷的钛管，不得使用。钛环表面应光洁，不得有气孔、裂缝、毛刺和其他降低法兰联接可靠性的缺陷。钛活套法兰的垫片材料应符合设计要求，垫片表面不应有折损、皱纹及裂纹等缺陷。 山东远大金属有限公司为兰太5万吨/年氯酸钠项目提供了钛产品。钛管、钛环、钛管件到达施工现场后，甲方、监理公司、重庆安装集团兰太项目部对其产品进行了以下几点的联合检验。检验合格后应按照管、管件、钛环的规格、型号分别放置在垫木上，严禁（关键词：严禁）与钢材混堆直接接触或碰伤。 1、管子、管件必须具有制造厂的质量证明书（包括牌号、号、规格、化学成分、力学性能），其质量应符合相应标准的规定。 2、管子应逐根进行外径及壁厚测量，其外径、壁厚的允许偏差应符合《钛管道施工及验收规范》SH3502-2000规定。见下表A-1和表A-2。 表A-1 外径允许偏差（mm） 外 径 允许偏差 外 径 允许偏差 3～10 ±0.15 ＞50～80 ±0.65 ＞10～30 ±0.30 ＞80～100 ±0.75 ＞30～50 ±0.50 ＞100 ±0.85 表A-2 规格及壁厚允许偏差（mm） 牌 号 供 应 状 态 制造方法 外 径 (mm) 壁 厚 (mm) 0.2 0.3 0.5 0.6 0.8 1.0 1.25 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 ＞5～10 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ＞10～15 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ＞15～20 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ＞20～30 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ＞30～40 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ＞40～50 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ＞50～60 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ＞60～80 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ＞80～110 ○ ○ ○ ○ ○ 注：①、“○”表示可以生产的规格； ②、产品长度：外径小于或等于15 mm，长度为500～4000 mm；外径大于15 mm时，长度为500～9000 mm； ③、管材壁厚的允许偏差不应超过其名义壁厚的±12.5%。 3、管子端部切斜允许偏差、弯曲度允许偏差应符合《钛管道施工及验收规范》SH3502-2000的规定，见下表A-3和表A-4。 表A-3 切斜允许偏差（mm） 外 径 允许偏差（mm） 3～30 2 ＞30～60 3 ＞60～110 4 表A-4 弯曲度允许偏差（mm） 外 径 允许偏差（mm） 3～30 3 ＞30～110 4 4、管子的表面应光滑、清洁、无针孔和折叠等缺陷。 5、有缝管焊缝表面应无气孔、夹渣、咬肉、裂纹等表面缺陷。 6、法兰、焊环及盲板的密封面应平整光洁、不得有毛刺和径向沟痕。 四、防止铁污染 当钛管道处于含氢介质中，在焊接或施工过程中钛表面有了铁污染时，则在电解质情况下，铁与钛形成了微电池，由于微电池的作用，使钛的氧化膜遭到破坏，反应生成的氢及物料中的氢进入钛中，而导致钛的氢化或变脆，降低了钛的耐腐蚀能力。钛管铁污染主要是与第二种金属或与其他物质的接触所造成的，其危害性很大。因此，我们在施工过程中规定严禁使用铁、碳、低合金钢工具，特别是钢丝刷。并且使用专用场地预制加工，焊接钛管道。对加工场地要求保持清洁，尽量避免与碳钢或低合金钢产品在同一场地进行加工。如果不能避免应用塑料板隔离。钛管在安装过程中宜采用尼龙带搬运或吊装，当使用钢丝绳、卡扣时，钢丝绳、卡扣等不得与钛管直接接触，应采用橡胶、石棉或木板等予以隔离。钛管安装后，严禁受到其管道切割或焊接飞溅物的影响以及铁离子污染。如果受到铁污染，应用铁离子检查液进行检查。铁离子检查液的配方是：铁氰化钾K3[Fe(CN)6]3g，盐酸20ml，蒸馏水75ml。检查前，被检表面用丙酮擦净。检查时，受检表面滴上检查液，如检查液呈橙色（溶液本色），表明钛面无污染。如检查液呈蓝色，说明钛表面有铁污染，则该表面要用丙酮重新擦洗，直至检查液呈橙色为止。 五、钛管加工及安装 1、钛管下料 钛管下料的方法很多。采用车、铣、刨等方法能获得较高光洁度的切口表面，有利于焊接。但是由于施工现场的局限性，我们只能采用砂轮切割、等离子切割、氧、乙炔切割三种切割方法。钛是一种化学性质非常活泼的金属，在高的切割温度下，钛很容易吸收大气中的氢、氧、氮，形成硬而脆的外皮，而产生加工硬化现象，其结果使钛的性能变坏，所以我们强调在机械切割表面不得过热变色。当采用切割机切割时，选用的切割片的粒度以粗大些为宜。切割速度不宜过快，用力不宜过大。在本工程100mm以下钛管均采用了切割机切割。等离子切割是惰性气体中用电弧产生的等离子生成热熔点的方法。当采用等离子切割时管内应垫入石棉板防止切割时对管内的污染，切割速度宜快。等离子切割机应该采用100型以下的机器。空气压力不宜超过0.4MPa。我们在氯酸钠项目钛管焊接中大量的采用氧、乙炔气切割，乙炔和氧气使钛燃烧，用产生的燃烧热熔断的方法其装置简单经济。切割时采用30型气割枪、0号割嘴，气切割火焰应小，速度宜快。这样就可以得到平滑、熔渣粘着少的气体切断面，只需稍稍做一下研磨处理就可焊接。对管切割的同时也要垫入石棉板对管内进行保护。用以上三种方法切割后，都应将切口附近的污染层用机械方法除去。我们对以上三种切割方法进行了成本比较。 切割方法成本比较 切割方法 等离子切割 氧、乙炔切割 砂轮切割 成本水平 1 1.5～2 4～5 2、钛管磨削 钛管加工过程中为除去等离子切割，氧、乙炔气割切口附近的污染层及对管坡口的加工。我们在工程施工中大量的使用了角向磨光机对钛管进行磨削。对钛管进行磨削较钢困难，磨削钛时，钛屑微粒易粘附在钹形砂轮片磨粒的尖锋上，使钹形砂轮片变钝而失去磨削能力，同时磨削所产生的高温使钛与磨粒起化学反应生成TiO和TiC，并溶解于钛中而破坏钛工件原有的性能。在磨削中，钹形砂轮极易磨损，所以必须降低砂轮速度，一般来说，应比相同硬度的钢件低30%—50%。磨削过程中不得使其工件表面过热而变色。为降低磨削所产生的高温，可使用冷却液，冷却液一般选用硫化油，氯化油及硝基铵类等。砂轮片的材质一般为氧化铝或为绿色碳化硅磨料，粒度为60—80目，以中等硬度为佳。用氧化铝材质的砂轮磨出的钛件，要比用绿色碳化硅砂轮磨出的钛件光洁度高，但用后者进行磨削，磨削率要比用前者高一些。在施工中应推荐绿色碳化硅磨料。 3、钛管钻削 钛管上仪表取源部件的开孔不宜采用等离子切割和氧、乙炔气割。宜采用钻削。由于钛的磨擦系数大，因此在开孔钻削过程中易产生高温，使钻头的磨损加速。另一方面钛具有高温化学活性，在加工过程中易导致工件表面污染。同时，钛与钻头金属在高温下易起反应，使钻具剥蚀。解决钛管钻削的加工困难，我们采用了普通高速钢和硬质合金钢两种材质的钻具。钻头采用双顶角度118°或90°为好，因为它可以切断切屑，使之易于排除。而在钻削过程中及时排屑是非常重要的，如不及时排屑，将会发生钻头被卡、断裂、胶粘等情况，为了增加刚性，尽可台缩短钻杆长度。钻孔速度一般为15—20m/min，根据钛材厚度，适当使用冷却润滑液，如使用10%的亚硝酸水溶液或矿物油、硫化油等。 4、钛管预制 ①、钛管道安装前焊接工作宜全部在预制场所内完成，这样给现场的施工人员提出了很高的技术要求。在预制前施工人员应熟悉图纸，绘制管道单线图，认真核对，然后按管道单线图施工并且进入现场实测尺寸。预制管段还应考虑运输和安装的方便必要时应增设活套法兰连接。管段编号和焊工代号可用记号笔或油漆编注在距焊缝30—40毫米处，严禁打钢印。管道仪表取源部件的开孔和焊接应在预制场所进行。 ②、为避免管子组对，焊接过程中产生变形或移动，根据具体应考虑增设工装夹具。工装夹具根据组对的方式和管经的大小来决定制作。但要注意使用铁、碳、低合金钢材料时，应采取措施避免钛管受到铁离子污染。 ③、预制管段的组合尺寸其允许偏差不得超过下列要求： a.每个方向总长允许偏差为±5mm； b.间距允许偏差为±3mm； c.角度允许偏差为±3mm/m； d.管端中心最大偏差为±10mm； e.支管与主管的横向中心允许偏差为±1.5mm； f.法兰两相邻螺栓应跨中安装，其间距允许偏差为±1mm； g.法兰面与管中心垂直偏差（e）为1mm； h.管子对口平直度，在距接口中收200mm处测量，允许偏差为1mm/m，但全长允许偏差不得超过10mm。 ④、预制管段完毕后，应对管子的对接焊缝、角焊缝、挖补焊缝按设计要求，规定进行无损检测。经检测合格后才能安装。 5、钛管道安装 钛管道在安装过程中严禁损伤管道。吊装管道必须采用橡胶或石棉等制品与钢丝绳、卡扣隔离。钢丝绳卡扣不得与管道直接接触。管道与支、吊架、支座或钢结构之间应垫入石棉垫片。管道穿越楼板、墙壁时，应加套管保护，但碳钢套管与钛管不得直接接触。法兰在连接前，应检查其密封面，不得有影响密封性能的缺陷存在，并应保证密封面的清洁。安装节流孔板时，其上、下游直管部分的长度应符合仪表设计的要求，在直管范围内不应有焊缝。孔板法兰内部的焊缝应修磨平整光滑，温度计套管及其它插入件的安装方向与长度应符合设计要求。有静电接地要求的钛管道，导线跨接或接地引线不得与钛管道直接连接或焊接，应采用钛板过渡。安装后的钛管道，不得承受设计规定以外的附加载荷。 六、焊接方法、设备及材料 1、焊接方法 内蒙古兰太5万吨/年氯酸钠项目中钛管焊接经公司焊接培训中心作焊接工艺评定后，焊接方法采用了钨极氩弧焊。 2、焊接设备应选用引弧，稳弧性能好，焊接过程中焊接参数稳定、调节方便、气供应系统安全可靠的直流氩弧焊机，如：带有高频引弧和电流衰减装置的YC-300TSP型松下焊机、WS5-400型熊谷焊机。 3、焊接材料 ①、钛焊丝应符合GB3623的规定，焊丝的化学成分应符合GB3620的规定。当产品对焊缝质量有特殊要求时，应对焊丝质量提出相应的要求。在GB3623-1998“钛及钛合金丝”列有两类用途的丝材一类为结构使用丝材，具有和其他压力加工钛材相同的牌号和化学成分；另一类为焊丝，具有与其他压力加工钛材相同的牌号，但却具有不同的化学成分，其间隙性杂质元素的含量要稍低些。在工作中一般按与母材相应的焊丝配用，如TA2配用STA2R焊丝，但也应经过焊接工艺评定合格才能使用。钛管焊接工作中存在一个配用合适焊丝的问题，因为焊丝的杂质含量只控制抗拉强度上限，绝大多数情况不控制抗拉强度下限，而每批生产的焊丝，只保证化学成分，并不保证焊丝焊接以后的力学性能。同时有的生产批量的焊丝中的杂质含量特别偏低，属合格产品，但其焊缝的强度偏低，也许不能满足低于母材退火状态，标准抗拉强度下限值的要求。这时应换一个生产批量的同牌号焊丝，甚至换强度高一级的焊丝。但必须进行工艺评定合格，方才可以选定该焊丝。此外，选用焊丝中的间隙元素氧、氮等含量应比母材低一半左右。焊丝的选用对焊缝质量有直接影响。 ②、焊接用的氩气符合GB4842的规定。所用氩气纯度为一级纯度。氩气纯度应不低于99.99%，其中氧含量低于0.002%，氮含量低于0.005%，氢含量低于0.002%，水分低于0.001mg/L，露点在-40℃以下，相对湿度<5%，气瓶压力不得低于0.5MPa。使用氩气时要将气体保护系统如输气软管、焊矩、拖罩中的空气置换干净。氩气输送管应采用塑料软管，不宜用橡胶软管或其他吸湿性材料。如发现管子老化或损伤必须及时更换。保护气也可以用氦气或氩氮混合气。 ③、钨极其质量应符合GB4191的规定，钨极不宜采用钍钨极。钍钨极电子发射能力强，允许的电流密度高，电弧燃烧较稳定，但钍元素具有一定的放射性，因此，此钨极不宜采用。纯钨极的熔点和沸点高，不易熔化挥发电极烧损及尖端的污染较少，但电子发射能力较差，也不宜采用。铈钨电子逸出功倍低，化学稳定性高，允许电流密度大，无放射性，性能优于纯钨极，是目前普通采用的钨极。所以钨极直流氩弧焊推荐采用铈钨电极。 七、焊接管理 1、工艺管理 钛管道焊接过程中采用的焊接工艺，必须经过焊接工艺评定合格后才可使用。焊接责任工程师根据焊接工艺评定和设计要求编制焊接施工 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 及焊接工艺卡，并在施工前向焊工作技术交底，所有的焊接工作需以已经批准的焊接工艺指导作业书严格执行。 2、焊工管理 ①、钛管道焊接的焊工必须按《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规范》进行培训及考试，取得合格证书后方可在有效期内担任合格项目范围内的焊接工作。 ②、焊工施焊的材质，采用的焊接方法，焊接位置及焊接接头型式应与焊工合格证的核准项目相符。 ③、对产品施焊过程中，焊工必须严格遵守焊接工艺规程， 3、焊材管理 现场应设焊材贮存库，库房内设专职保管员负责对焊材保管，做好入库登记，发放和回收记录。所有入库焊材及施焊使用焊材必须经过焊接责任工程师确认质量证明书及合格证。贮存库应保持干燥，相对湿度应不大于60%。 4、焊接环境 钛管道焊接在空气洁净、明亮、无尘、无烟的环境下进行。同时应与钢、铁作业区隔开。焊接时应远离通风口和敞开的门窗，场地地面还应铺设橡胶等软垫。并在下列情况下禁止施焊： a.风速≥1.5m/s； b.相对湿度＞80%； c.焊件温度低于5℃； d.无防雪、防雨措施的施工处操作。 八、焊前准备 1、管道的坡口形式及尺寸选择的原则为：易于保证焊接接头质量，减少金属填充量和焊接热输入量。其目的是要减小焊接接头过热区域，减少焊接变形，便于焊接操作。 当设计无规定时，可按表A-5的要求加工。 表A-5坡口型式和组对尺寸 接头名称 接头型式 尺寸 (mm) 壁厚δ 间隙C 钝边P 坡口角度 α 管子对接I型坡口 1～2 0～1 管子对接V型坡口 ＞2～10 ＞0.5～2 ＞1～1.5 60 不等厚管壁对接V型坡口 ＞2～10 ＞0.5～2 ＞1～1.5 60 跨接式三通支管坡口 ＞2～10 ＞1～2.5 ＞1～2 40～50 插入式三通主管坡口 ＞2～10 ＞1～2.5 ＞1～2 40～50 2、坡口及焊丝的清洗应符合下列要求 ①、坡口及其两侧各25毫米以内的内外表面清除油污后，应用奥氏体不锈钢丝刷、铰刀等机械方法清除其氧化膜、毛刺和表面缺陷。清理工具应专用，并保持清洁。 ②、经机械清理后坡口的表面，焊接前应使用不含硫的丙酮或乙醇进行脱脂处理。严禁使用诸如三氯乙烯、四氯化碳等氯化物溶剂，并避免将棉质纤维附于坡口表面。 ③、填充焊丝也应按上述方法进行清洗。 3、管子或管件的焊口组对与定位焊缝应符合下列要求： ①、壁厚相同的管子或管件组对时应做到内壁平齐。对口错边量不应超过壁厚的10%，且不大于1毫米。 ②、不同壁厚的管子或管件组对时，应按图A-6进行加工。 图A-6 不同壁厚的管子或管件组对时的坡口形式 ③、定位焊应采用与正式焊接相同的焊接材料及焊接工艺，定位焊缝长度一般为5—10毫米，高度不超过壁厚的2/3。 ④、定位焊缝不得有裂纹、气孔、夹钨及氧化变色等缺陷，发现缺陷应及时消除。 4、钨极直径应根据所使用的焊接电流大小进行选择，其端部尺寸和形状可参照图A-7修整。 图A-7 钨板端部尺寸和形状 九、焊接工艺 1、焊接位置宜采用转动平焊。 2、焊接时焊接电流应在合格的工艺参数范围内选用小电流焊接，其焊接层间温度控制不高于200℃。焊接工艺参数见表A-8。 表A-8 焊接工艺参数 壁厚(mm) 焊层 钨极 直径(mm) 焊丝 直径 (mm) 喷嘴 直径 (mm) 层间 温度(℃) 焊接热输入 氩气流量(L/min) 焊接 电流 （A） 焊接 电压 （V） 焊接 速度 (m/min) 喷嘴 保护罩 背面 1～2 1 1.6 2.0 16～20 40～70 10～12 8～15 6～12 16～25 6～10 3～4 2 2.0 2.0 20～24 ≤200 80～110 12～14 8～15 12～15 25～30 8～15 3、气体保护装置 钛焊接不能采用一般的药皮焊条焊、气焊等，一般采用惰性气体保护下的钨极氩弧焊。由于钛的熔点高、导热性差、热容量小、电阻系数大，因而与钢、钼、铝等的焊接相比，钛的焊接熔池积累的热量多、尺寸大、高温停留时间长、冷却速度慢。在正常时的焊接工艺下，刚焊完的焊缝在长度方向上超过600℃的区域比不锈钢约大1.5倍，比碳素钢大2.3倍，比铝大16倍，比铜大23倍。因而焊钛时，不但熔池区域要用焊枪喷嘴保护熔池，焊后正在冷却中的热态焊缝接头正面也要用拖罩保护，热态焊接接头的背面也应当充入氩气进行保护，并且保护措施应充分可靠，使用保护拖罩是钛焊接的特点。 1 、焊接钛管所用的氩弧焊焊枪喷嘴与焊接铝或不锈钢的焊枪喷嘴 有所不同，我们采用喷嘴出气口直径范围为12mm～20mm，喷嘴的保护气流量应为6L/min～12L/min。喷嘴内部最好装有用多孔材料或细孔钼丝筛制成的“气体透镜”使喷嘴喷出的氩气保持稳定层流。如下图A—9 图A—9 ②、拖罩形式是根据现场焊件形状和尺寸自行制造。它应能保护温度在400℃以上的焊缝和热影响区，拖罩的形状和尺寸应随冷却方式、焊接电流及焊缝形状等因素而定。根据我们在现场施工实际经验，对于直焊缝，拖罩的有效宽度约为40 mm，长度为80 mm，高度为40 mm～60mm。对于管焊缝为梯形圆弧形状，上部宽为25 mm、长度为60 mm，下部宽为35 mm，长度为80 mm（见图A-10-1）。拖罩的厚度为1 mm左右的紫铜板制作成外壳，要求流出的氩气分布均匀，呈层流而不是紊流。拖罩内部的过渡处应圆滑，尽量减少死角。气流由进气管进入匀气管，匀气管由8 mm～10 mm的紫铜管制作。匀气管的一边开有一排小孔或槽，由匀气管初步均匀分布后向上喷出，经拖罩的内壳、反射向下，再经过几层细孔钼丝网均匀分布后吹向焊件。拖罩贴在焊接区随焊枪一起移动（见图A-10-2）。 ③、管内充氩保护应采用密封板，密封钛管两端。一端开孔送入氩气，一端开一细孔排出废气。管内应提前充氩，排净空气，并保持微弱正压和呈流动状态。 ④、焊接角焊缝时可在焊缝背面放一根一侧锯有小槽或钻有小孔的紫铜管，吹送氩气进行保护。 4、操作技术 钛管道手工钨极氩弧焊时，焊炬与焊件应保持（75°～85°）夹角，焊丝与焊件间的夹角尽量保持在（10°～15°）见图A-11。焊丝沿熔池前端有节奏地送入熔池。焊接过程中填充焊丝的加热端应始终保持在氩气的保护之下，不得将焊丝端部移出氩气保持区。熄弧后焊丝不得立即暴露在大气中，应在焊缝脱离保持时取出。焊枪的移动基本不作横向摆动，当需要摆动时，频率要低，摆幅不宜过大。偶然断弧及焊缝收尾处要继续通气保护，直至焊缝接头冷却至350℃以下。焊接过程中电弧应保护稳定，避免钨极与焊件或焊丝接触造成夹钨。出现夹钨时应立即停止焊接，消除缺陷后方可继续施焊。 5、焊缝热处理 钛管道和管件的焊缝一般不需要热处理。若设计有热处理要求，应按设计要求在焊缝检验合格后进行。 6、焊接酸洗技术条件 焊接检验合格后应对焊缝接头、焊道及焊缝周围热影响区进行酸洗。酸洗后立即用清水冲洗干净、晾干。焊缝酸洗技术条件见表A-12 表A-12 焊缝酸洗技术条件 酸 洗 液 配 方 酸洗温度(℃) 酸洗时间(min) 1、2%～4%氢氟酸、30%～40%硝酸、余为水 ≤60 2～3 2、25mL/L盐酸、50g/L氟化钠 25～30 10～15 3、2%氢氟酸、30%硫酸，余为水 25～30 5～10 4、0.5氢氟酸、0.25硝酸、1.5盐酸，余为水 25～30 3～15 7、焊接工作结束后应及时填写钛管焊接工作记录。 十、焊接质量检验 1、焊接接头表面颜色检验 钛管道现场施工焊接后均应对焊接接头进行表面颜色的检验。焊道表面的色泽检查应在焊后清理前进行。合格标准见表A-12。 表A-12 焊道色泽检查合格标准及规定 焊道颜色 氩气保护情况 保护效果 质量判断 处理方法 银白色 （金属光泽） 良好 优 合格 不用其它处理 金黄色 （金属光泽） 尚好 良 合格 可不用处理 紫色 （金属光泽） 较差 低温氧化，表面污染，高温氧化，污染严重焊缝性能下降 合格 去除紫色、蓝色，去不掉处应返修 蓝色 稍差 不合格 灰色 差 保护不好 污染严重 不合格 返修 暗灰色 差 灰白色 很差 黄白色 很差 注：区别低温氧化和高温氧化的方法宜采用酸洗法，经酸洗能除去紫色、蓝色者为低温氧化，除不掉者为高温氧化。 2、焊缝外观检验 钛管道焊接结束后，必须对焊缝进行外观检查，并符合下列要求。 ①、焊缝外形尺寸应符合下列要求； 焊缝宽度以每边不超过坡口边缘2mm为宜； 焊缝余高，当壁厚小于5mm时，为0～1.5mm；当壁厚大于5mm时，为1.0～2.0mm； 角焊缝的焊脚高度应符合设计规定，余高为焊脚高度的15%，其外形应平滑过渡。 ②、焊缝和热影响区表面用10倍放大镜进行100%检查其焊缝表面不得有气孔、夹渣、裂纹、未熔合、弧坑等缺陷，咬边深度应小于壁厚的10%，且不大于0.5mm。焊缝两侧的咬边总长度不得超过该焊缝长度的5%。 3、无损检测 经外观检查，色泽检查合格后才能进行无损检测。 ①、底层焊道均应进行渗透检测，检测方法按《压力容器无损检测》JB4730执行，以无裂纹和其他任何表面缺陷合格。 ②、除设计另有规定外，对接焊缝的射线检测应按《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98附录下的规定执行。 ③、与管道连接的角焊缝（包括支管、补强、法兰等）均应按《压力容器无损检测》JB4730的规定进行渗透检测。 十一、焊接缺陷返修 焊缝经无损检测发现不合格部位，必须进行返修。对需要焊接返修的焊缝缺陷应当分析产生原因，提出改进措施，编制焊接返修工艺。焊缝同一部位返修次数不宜超过两次。返修前需将缺陷清除干净，必要进可采用表面渗透检测确认。待补焊部位应开出宽度均匀，表面平整，便于施焊的凹槽，需要进行第二次返修时，应对不合格焊缝进行质量分析，制定返修措施，经焊接责任工程师批准后进行。对经过两次返修仍不合格的焊缝，应采取切出焊缝处理。但因特殊位置要进行第三次返修，需经技术总负责人批准。返修后应将返修次数、部位和返修情况记入施工质量档案。返修焊缝性能和质量要求应与原焊缝相同。 十二、焊接缺陷原因分析及如何防止 焊接接头脆化、焊接裂纹、焊缝气孔是钛焊接的几个主要缺陷。 1、焊接接头脆化：当母材中氧、氮、氢、碳等间隙元素含量较高或焊接时对焊缝和热影响区保护不良时，焊接接头的塑性显著降低。另外，当焊接热输入控制不当时也会产生焊接接头塑性降低的现象。 防止焊接接头脆化的措施应从以下几个方面去考虑： ①、严格控制母材中氧、氮、氢等的含量； ②、选择对焊接区保护良好的焊接方法； ③、对焊件、焊丝表面的水分、油脂等进行严格的清理； ④、对焊缝高温区加拖罩进行保护，管内通氩进行保护； ⑤、选用合理的焊接热输入。 采用以上五点措施都能有效防止焊接接头脆化。 2、焊接裂纹：钛中硫、磷、碳等能在晶界与钛形成低熔点共晶的杂质含量很少，有效结晶温度区间窄，焊缝凝固时收缩量小，因而一般不会产生焊缝的热裂纹。钛焊缝的裂纹，也属氢致裂纹。由于焊缝金属本身如含杂质过高而使塑性下降太多也使熔池含氢量过高，这时产生裂纹的可能性也会增大。氢含量的提高使该区析出TiH2的量增加，增大该区的脆性，同时TiH2析出时体积膨胀引起较大的晶间应力，再加以氢原子向该区的高应力部位的扩散和聚集就会产生晶间微裂纹，并扩展成裂纹。防止裂纹焊前应严格清理焊件和焊丝表面的水分、氧化膜、油污、有机杂质及加强对焊接接头的保护。防止氧、氮、氢的侵入即控制住氢源，焊缝就不会产生裂纹。另外，钛焊接时，焊缝有时在热影响区产生延迟裂纹，这种裂纹可以延迟几小时、几天甚至几个月才出现，具有很大的潜在危险性。所以，在焊接完毕焊缝无损检测合格后都要对焊缝进行追踪检查。 3、焊缝气孔：气孔是钛焊缝中最常见的一种焊接缺陷气孔通常在焊缝中部和熔合线附近出现。产生气孔的因素很多，而且很复杂。但钛焊接中产生的气孔主要还是氢气孔，同时也有CO气体形成的气孔。无论是在液态的钛中还是在固态的钛中，随着温度的下降，氢的溶解度均连续增大，在钛的凝固温度1660℃，溶解度发生跃变。如果在熔池中溶解了比较多的氢，熔池中部的温度最高，氢的溶解度相应最低，从溶池中部到边缘，温度逐渐降低，氢的溶解度逐渐增加。因此氢不断由熔池中部向熔会线附近扩散聚集。当钛发生凝固结晶时，由于氢的深角度陟然下降，使 固——液相界面的液态金属层中的氢过饱和程度迅速增大，因此要强烈的析出。如果熔池中存在高深点的质点（如TiC、TiN等）或CO微气泡以及枝晶表面，可以大大降低形成氢气泡的形核功，促进其形核和长大。如果熔池存在的时间过短以致于气泡来不及浮出，就会在熔会线附近形成气孔。显然熔池中溶解的氢越多产生气孔的可能性越大。为了避免或减少气孔，我们在工作中可以采用以下防范措施： ①、焊丝和母材中的氢、氧、碳含量应足够低； ②、焊前对焊件焊丝仔细清理，去除表面水分、油污、氧化膜及其他有机污物； ③、氩气应足够纯净； ④、采用较小的焊接线能量； ⑤、氩弧焊填充丝时焊纯正距熔池应有一定高度，使焊丝熔化后不直接进入熔池，而是在电弧区下落，起到熔滴净化去气作用，可明显减少气孔； ⑥、对接坡口间隙，应控制在0.2mm～0.5mm范围内。 十三、施工安全防护 钛管道焊接应采取以下安全防护措施 1、氩弧焊接时，焊接场所应有良好通风； 2、切割钛管时，力求在通风良好的地方进行； 3、钛管道氩弧焊接时，操作人员必须穿着白色工作服，并扎紧领口、袖口，面罩不应漏光； 4、电焊机应安全接地，电缆线绝缘良好； 5、氩气瓶应栓接可靠，以防倾倒； 6、进入现场必须戴安全帽，高空作业必须穿安全带、防滑鞋； 7、防止烧伤、烫伤及引起火灾等事故。 十四、氯酸钠项目钛管主要实物量及消耗辅材明细表 经过两个半月的精心施工，钛管道达到了试水、试压阶段。对此我们对钛管道工程的实物量、焊接量、辅助材料用量及机械设备、人员等进行了统计，以便在其它工程中进行参考。 钛管道实物量表 序号 名 称 材质 规格 单位 数量 1 钛管道 TA2 DN15～DN450 米 1080 2 90°钛制弯头 TA2 DN15～DN450 个 340 3 45°钛制弯头 TA2 DN15～DN450 个 5 4 钛制三通 TA2 DN15～DN450 个 25 5 钛制变径管 TA2 DN15～DN450 个 30 6 钛制焊环 TA2 DN15～DN450 个 973 7 钛挖补三通 TA2 DN15～DN450 个 558 焊接、探伤量表 序号 名 称 材质 规格 单位 数量 备注 1 对接焊口、焊环 TA2 DN15～DN450 个 2500 不 包 括 返 修 片 2 焊缝长度 TA2 DN15～DN450 米 1050 3 χ射线探伤 TA2 DN15～DN450 张 3500 4 渗透着色 TA2 DN15～DN450 米 500 机械、辅材、人员用量表 序号 名称 规格/型号 单位 数量 备注 1 焊工 人 4 2 管工 人 6 3 民工 人 8 4 氩弧焊机 WS5—400 台 4 5 切割机 J3G—400 台 2 6 角向磨光机 100型 台 8 7 电钻 16mm 台 1 8 模具电磨 SLS—30 台 1 9 氧、乙炔工具 套 1 10 氩气 瓶 ～800 11 切割片 100×2×16 片 1500 12 切割片 400mm 片 300 13 钹形砂轮片 100×4×16 片 1000 14 碗形不锈钢丝刷 φ100 个 300 15 氩气表 块 12 16 不锈钢榔头 把 4 17 线盘 个 6 18 电筒 把 5 19 焊丝 TA2 Kg 80 20 活动扳手 300mm 把 5 21 平口螺丝刀 150mm 把 5 22 钢丝钳 把 5 23 氩气皮管 φ8　 米 200 24 丙酮 瓶 60 25 绸布 米 30 26 紫铜板 δ=1mm ㎡ 保护罩专用 27 紫铜管 φ8　 米 10 保护罩专用 28 细铜丝网 ㎡ 保护罩专用 29 硝酸 Kg 30 30 氢氟酸 Kg 10 十五、注意事项 由于国内钛管直径在100mm以上都是有缝管，在签定商务 合同 劳动合同范本免费下载装修合同范本免费下载租赁合同免费下载房屋买卖合同下载劳务合同范本下载 的同时也要附加与设计相关的技术条文。 PAGE 重庆安装集团第八分公司 - 26 - _1162550808.dwg _1162555837.dwg _1162720724.dwg _1162720538.dwg _1162553171.dwg _1162480723.dwg _1162550806.dwg _1162223529.dwg _1162476452.dwg _1162221010.dwg