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某石化公司煉油廠改、擴建工程使用的0Cr18Ni10Ti厚壁鋼管，規格為273 mm x18 mm。該管線焊接質量的好壞將直接影響到工程的總體質量和生產的安全運行，而打底焊技術是保證其焊接質量的關鍵。以前傳統工藝，重要焊件都是GTAW焊打底，背面充氬保護，不用焊絲或采用實心焊絲。這里介紹的工藝是采用藥皮焊絲GTAW打底，進行了水平固定管的手工全位置焊接，背面無需充氬保護，減少了輔助工作時間，焊縫質量優良。

1  焊接工藝

1.1  焊接方法

    0Cr18Ni10Ti是奧氏體不銹鋼，根據奧氏體不銹鋼的焊接特點，考慮到管壁較厚，散熱相對較快，選用CTAW打底、SMAW填充蓋面的組合焊接方法。焊機選用松下YD- 400SS。

1.2焊接材料

    0Cr18Ni10Ti是特殊性能用鋼，為保證其正常使用，焊接接頭應具有與母材相同的性能。選擇TGF347藥皮焊絲作為氬弧焊用焊絲，直徑2.6 mm，為手工填絲。該焊絲具有背面自保護功能，焊接時焊縫背面不需充氬保護就能保證焊縫質量，焊絲化學成分見表1。SMAKr選用A132焊條作為填充材料。

1.3坡口形式及定位焊

    坡口采用V形帶鈍邊的坡口形式。因奧氏體不銹鋼線膨脹系數大，焊后焊縫收縮嚴重。若坡口角度和組對間隙過小，打底焊道最后焊接的部分將出現沒有間隙的情況，導致無法完成該焊縫的焊接。選擇坡口角度為60° t2.5°．組對間隙為3 -4 mm．坡口尺寸見圖1。因其管徑較大，定位焊采用四點定位，每點定位焊縫長度10 - 15 mm，定位焊縫厚度1-2 mm。

1.4焊前準備

    焊前將坡口兩側各20 mm范同內的浦、污等清理干凈，管內、外側都要清理。若清理不干凈，這些有機物在電弧高溫作用下能分解成燃燒氣體，引起焊縫金屬產生氣孔和增碳，進而使焊接接頭的耐蝕性下降。坡口兩側各100 mm的范圍內應刷涂料，防止牯附焊接飛濺。

    為保證焊縫質量，防止外界雜質污染焊縫，清理、打磨用的砂輪片、鋼絲刷不得用于清理、打磨其它材料，且鋼絲刷鋼絲的材質應力奧氏體不銹鋼。直接與鋼管相接觸的部分，如接地線、清渣錘等，其材質應與該鋼管相同。

1.5焊接工藝及參數

    鎢極氬弧焊采用直流正接，鎢極為鈰鎢極，規格2.5 mm，噴嘴直徑12mm。焊絲為真空包裝，不需烘干處理。焊縫正面需氬氣保護，以維持電弧正常燃燒和保護熔池，氣體流量10 - 16 L/min。背面不需充氬保護。手工焊條電弧焊采用直流反接，焊條在使用前須經烘干處理，烘干要求為：150℃，烘干1 h。

    為保證與根部的熔合良好，打底焊時焊縫不能太厚。收弧時要成緩坡形，熄弧時應填滿弧坑，防止弧坑裂紋的出現，如果出現收弧縮孔或弧坑裂紋，應用角向磨光極磨掉重焊。必須在坡口內或焊縫上引弧、熄弧，不可在非焊接部位引弧、熄弧，以免損傷管材，產生局部腐蝕。

    由于0Cr18Ni10Ti是奧氏體不銹鋼，為防止出現碳化物析出敏化和晶間腐蝕，層間溫度應控制在60℃以下。

2  焊接試驗和接頭檢驗

    按以上工藝進行試焊，焊接完成后，外觀檢查無氣孔、焊瘤、凹陷及咬邊等缺陷，具有良好焊縫成形。

    對試件進行拉仲、彎曲試驗等力學性能測試，均大干520 MPa;面彎、背彎試驗也都符合性能要求；射線探傷試驗沒有發現未熔合、裂紋等缺陷。試驗結果表明采用擬定的工藝焊接的管線滿足實際生產中的力學性能要求。

3結  論

    采用TGF347焊絲GTAW打底、SMAW填充蓋面焊接的0Cr18Ni10Ti厚壁鋼管焊接接頭質量優良，完全滿足使用要求。按上述工藝焊接完成管線，各項檢驗全部合格，一次投產成功。