影響鈦管/道焊接質量的主要因素-方法-要求
隨著石油化工工業(yè)的發(fā)展，越來越多的新技術被應用到石油加工上，同時一些強酸或強腐蝕性物料由于它們的強氧化性和較好的催化性能被應用到石油化工反應中，但一旦泄露，會造成很嚴重的后果，所以如何來制作這些強酸強腐蝕性物料的容器及輸送它們的管道成為人們關注的重點。鈦以及鈦合金以其優(yōu)良的耐酸腐蝕性能被人們所看重，越來越多地被用來制作成設備和工藝管道，應用到帶有強酸物料的反應器、輸送管道上。但鈦及鈦合金由于在高溫下易與多種元素和化合物發(fā)生反應而脆化，特別是焊接過程中，一經吸收了空氣中的氧、氮等元素，溶解在鈦材金屬中會使合金顯著變硬，降低鈦金屬的延展性而使其變脆，造成管道斷裂和設備損壞。所以研究鈦以及鈦合金的焊接對于應用它們的生產裝置的建設和維護有著重要意義。本文結合某項目醋酸裝置鈦合金管道的安裝，淺談鈦合金管道的焊接質量控制。
1、影響焊接質量的主要因素分析
1.1.1、成型焊區(qū)高溫熱及氣體保護的影響
在常溫下，鈦合金性能較穩(wěn)定，高溫下，特別是在施焊過程中，鈦合金與氧、氫、氮反應的速度極快，根據(jù)有關資料介紹，鈦合金在施焊過程中，溫度在300℃以上時能快速吸氫、溫度在600℃以上時能快速吸氧、溫度在700℃以上時能快速吸氮，而在空氣中的氧化較為敏感。試驗證明：當鈦合金在焊接時，如果熔池中侵入氧氣、氮氣等有害氣體，則被焊部位的塑性、韌性和表面顏色等都有明顯的改變；其機械性能顯著下降；過熱傾向增高。經對焊接進行彎曲實驗，焊肉發(fā)生斷裂現(xiàn)象，其周圍10mm左右處的母材也出現(xiàn)了較明顯的渣裂現(xiàn)象。因此，在進行鈦合金焊接時，對熔池、熔滴及高溫區(qū)，不管是正面還是反面，都應進行全面、可靠的氣體保護。采取氣體保護措施的目的：一是防止焊區(qū)周圍的有害氣體進入熔池；二是控制成型后焊肉區(qū)的高溫熱產生。如果焊接區(qū)域得不到氣體的有效保護，必將導致焊接質量的下降，嚴重時將導致產品的報廢。
1.1.2、雜質氣體、元素的影響
鈦合金的焊接缺陷產生是比較常見的，如氣孔、裂紋等。產生這些缺陷的原因主要受氫、鐵、碳等氣體、元素的影響。實驗證明氫、鐵、碳等氣體、元素在焊接時與鈦合金的溶解度大小有關，它們主要來源于潮濕的空氣、環(huán)境；保護氣體的純度；焊件及焊絲表面上的水分、油污等。其中產生“氣孔”的原因主要是來自油污及保護氣體中的雜質中；產生“裂紋”的原因主要是來自水分及油污中。焊接缺陷的產生除了影響焊件的密封性質量要求外，同時還降低了接頭的強度、韌性、疲勞等機械性能，對產品質量有較大的影響。所以，焊接時應加以控制。
2、對焊接質量的控制
2.2.1、焊件及焊材的焊前清理
焊接缺陷的產生與焊件、焊絲表面清潔度有很大關系，因此焊前應將管接頭端邊緣不少于40mm處范圍內及焊絲表面的油污、水、氧化膜及其他贓物清理干凈。管端邊緣的清理可用0.3mm粗電動或手動不銹鋼絲刷刷到金屬光亮色，焊絲表面可用80目～100目金剛石紗布進行打磨到金屬光亮色。以上經處理的管端及焊絲表面，都應用潔凈的白綢布蘸丙酮擦凈。
2.2.2、焊接溫度及氣體保護
鈦管接頭在焊接時，為了防止整個焊接區(qū)域在高溫下不被有害氣體及元素污染，必須對焊區(qū)及成型焊肉進行必要的焊接溫度控制。控制溫度的主要方法：一是對表面成型焊肉區(qū)，加保護氣體拖罩；二是將被焊接頭管內，充滿保護氣體；保護氣體的純度值應等于或大于99.99%；保護氣體的流量應滿足焊接技術要求規(guī)定值，使保護氣體的保護效果，達到焊接質量上的溫控要求；焊接過程中，及時進行層間問題測量，采用層間間歇施焊，保證層間溫度不超過100℃。
2.3、焊接方法及要求
2.3.1按技術要求合理選擇焊接接頭型式、焊接參數(shù)及氣體保護方式等；
2.3.2施工人員和焊工佩戴潔凈的白細紗布手套；
