316L超低碳不锈钢管焊接技术要求

通过对某项目压缩空气系统316L超低碳不锈钢管化学成分分析，评定管道焊接工艺，从而制定了正确的焊接施工工艺，保证了该项目316L超低碳不锈钢管的焊接质量，为类似的管道焊接提供了技术工艺及参数。

某工程项目中，在压缩空气系统高压部分(压力为22.5MPa)的管道设计中使用了316L超低碳不锈钢管。该种管道焊接技术要求高，而且要求焊缝组织必须具有低磁性，因此需要采用合理的焊接工艺，选择优秀的焊工，同时要求具有良好的施工管理和全方位的过程控制浙江不锈钢管。

超低碳不锈钢管材和焊接材料的技术要求

316L超低碳不锈钢管材对应我国不锈钢无逢钢管(GB/T14976-2002)的牌号为00Cr17Ni14Mo2的不锈钢管材，属于奥氏体型无磁性不锈钢管材。当含碳量低于0.03%的超低碳不锈钢，在敏化状态(奥氏体不锈钢敏化温度范围为450～850℃)晶间析出的碳化铬Cr23C6明显减少而具有良好的抗晶间腐蚀能力。因此316L超低碳不锈钢管材对海水和各种介质有良好的耐腐蚀性，尤其具有良好的抗晶间腐蚀能力。项目的空气压缩系统316L超低碳不锈钢管，主要规格从φ15mm～φ108mm各种管径。其管道及管道组成件的化学成分见表一所示。针对316L超低碳不锈钢管材的特点，采取手工钨极氩弧焊，选用的奥氏体不锈钢焊丝为H00Cr19Ni12Mo2(YB/T5092-1993)，其化学成分见表二所示。考虑到焊缝的低磁性特点，要求管道及管道组成件和焊接材料的奥氏体形成元素(Ni，C，Mn等)和铁素体形成元素(Cr，Mo，Si等)的平衡，焊缝金属在焊后能获得完全的奥氏体组织，使焊缝为无磁性，满足用户要求。铁素体的含量用探头式铁素体测量仪检测最大铁素体含量应低于0.6%，保证焊缝的无磁性要求。对不锈钢焊缝组织进行估算可利用Delong焊缝组织图。

焊接工艺评定

为了保证316L超低碳不锈钢管的焊接质量，施工前必须进行焊接工艺评定，执行GB50236-98标准。焊接记录包括所有焊接参数(包括电流、电压、极性、焊材牌号、规格、保护气体种类、焊接速度及流量等内容)，评定进行拉伸、弯曲试验，X射线检测，晶间腐蚀试验和铁素体检测。具体的试验结果如表三所示。

焊接工艺

焊接材料管理

焊材的正确使用是保证316L超低碳不锈钢管的焊接质量的前提。必须建立严格的保管、烘干、发放和回收制度，进行焊材入库到回收全过程追踪，保证在整个施工过程中始终处于受控状态。焊材按牌号、规格分架摆放，标识明显。领用时由施焊焊工填写焊材领用申请单，由焊接技术人员审核，焊接检查员确认后由保管员发放。领用焊条时必须使用保温筒。

管材下料和坡口加工

管材下料按施工管道布置统一排料，同时考虑管道坡度及焊道组对的要求。管道切割必须采用机械方法，不允许用等离子切割、气割、碳弧气刨加工。管道焊接坡口形式如图1所示。

焊接组对和定位

焊接组对前，对坡口尺寸进行核查，进行铁素体含量检查，并用丙酮清洁坡口及其附近区域，去除油脂。焊接接头定位焊采用氩弧焊，焊接工艺与正式焊接工艺相同。作为正式焊缝组成部分，定位焊缝必须完全焊透，熔合良好、无气孔等缺陷。焊缝应平滑过渡到母材，并将焊缝两端打磨成斜坡状。正式焊接时，起焊点在两定位焊缝之间。组对时尽可能不使用直接焊接在母材上的卡具，以免损伤母材。焊接在母材上的卡具必须用316L不锈钢材料，不允许使用碳钢、合金钢等材料卡具，严防渗碳。卡具的拆除应采用砂轮打磨方法，不得采用敲打、掰扭等方法。

焊接技术要求

316L超低碳不锈钢管应尽可能减小线能量输入，减轻焊接接头的敏化程度，从而可以提供耐腐蚀性。因此须采用多层多道窄焊道焊接工艺，采用小线能量、短电弧、不摆动或小摆动的焊接方法。多层焊时，每焊完一层焊缝必须彻底打磨清渣，并经质量检验合格后方可进行下一道焊接。多层焊的层间接头应错开，并严格控制层间温度，层间温度应控制在600℃左右。焊接过程中应注意清洁保护。焊接前，用丙酮对焊丝、钨极进行清洗擦拭，去除油脂和其它杂质，防止渗碳。焊接过程中一次未用完的焊丝端部氧化烧损部位禁止熔入焊缝，必须先剪去或打磨去除，方可应用于焊接。

焊接检验

焊接后进行外观检查、射线探伤检测、铁素体含量检测。经无损检测不合格的焊缝必须清除缺陷进行返修处理。缺陷清除采用打磨的方法，修整后适合补焊的形状。严禁使用碳弧气刨清除缺陷，以防止渗碳。同一部位的返修次数不应超过二次，若超次返修，应分析原因，制定返修措施并经技术负责人批准后进行。