帶壓開(kāi)孔工程焊接保護(hù)氣體及焊劑

帶壓開(kāi)孔工程焊接保護(hù)氣體及焊劑

1.保護(hù)氣體

長(zhǎng)輸管道帶壓開(kāi)孔的自動(dòng)焊接多采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊和氧化性混合氣體保護(hù)焊，即焊接短節(jié)時(shí)所用的氣體為CO2、CO2+Ar或CO2+Ar+O2。其中惰性氣體（如Ar）在熔化極氣體保護(hù)焊中的作用是把電弧和熔化金屬周圍的空氣排開(kāi)，以免空氣中的有害成分影響電弧的穩(wěn)定性和液態(tài)金屬被污染。其它非惰性氣體（如CO2、O2）也能用來(lái)作為熔化極氣體保護(hù)焊的保護(hù)氣體。其前提是這些氣體雖然能與被保護(hù)液體金屬發(fā)生某些冶金反應(yīng)，但在焊接過(guò)程中可以創(chuàng)造條件使這些反應(yīng)的后果不至于造成對(duì)焊接短節(jié)形成危害。

如采用CO2作為保護(hù)氣體，雖然在焊接過(guò)程中CO2在電弧的高溫下分解出O2和CO，進(jìn)而使Fe氧化生成FeO和可能導(dǎo)致氣孔，但這一不良影響可通過(guò)在焊絲中加入適量的Si、Mn等脫氧元素來(lái)予以解決。研究發(fā)現(xiàn)，保護(hù)氣體成分和流量對(duì)焊縫成型有一定的影響，成分和流量不同，焊縫中含氧不同，焊縫成型不同，缺陷幾率也不同。如進(jìn)行STT氣體保護(hù)焊根焊時(shí)采用純CO2作為保護(hù)氣體且流量偏大時(shí)，因CO2分解吸熱作用焊縫冷凝加快，鐵水流動(dòng)性變差，致使正面焊縫易形成山脊形，在隨后的焊接過(guò)程中其凹陷處易導(dǎo)致未熔合、夾渣等缺陷，背面焊縫易導(dǎo)致假熔現(xiàn)象,這一問(wèn)題在施焊環(huán)境溫度較低和線能量較低時(shí)表現(xiàn)尤為突出。

此外，焊縫因快速冷凝易導(dǎo)致焊縫中氣孔。若采用CO2+Ar混合氣體如CO2(15～20%)＋Ar(85～80%)可改善鐵水流動(dòng)性，獲得良好的焊縫成型，母材與焊縫過(guò)渡良好且焊縫中含氧量低，焊縫沖擊韌性好。這一點(diǎn)在帶壓開(kāi)孔焊接短節(jié)時(shí)選擇保護(hù)氣體成分和流量時(shí)應(yīng)引以重視。

2.焊劑

帶壓開(kāi)孔工程焊接時(shí)，選擇焊劑時(shí)主要考慮焊劑的類型、焊劑與焊絲的匹配特性、焊劑的冶金性能和工藝性能。

此外焊劑的粒度、含水量、機(jī)械夾雜物、硫磷含量也應(yīng)予以考慮。從改善焊縫金屬韌性的角度考慮，可選擇高堿度焊劑。但應(yīng)注意，當(dāng)堿度超過(guò)某一臨界值時(shí)，再提高堿度則會(huì)導(dǎo)致焊縫韌性下降，這主要是因?yàn)閷?duì)于管線鋼焊接時(shí)，要求較高的焊接速度，特別是在厚板不開(kāi)坡口、不留間隙的條件下，工藝性能惡化，焊縫表面出現(xiàn)氣孔、麻點(diǎn)，焊縫中氧化物夾雜物明顯增多，導(dǎo)致韌性下降。因此，合理選擇焊劑，對(duì)提高焊縫韌性有重要意義。