不锈钢焊接时背面保护方法.docx

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1、不锈钢焊接时背面保护方法目录前言11 .不锈钢管焊接背面、表面容易氧化原因分析12 .背部氤气保护法22.1. 保护罩充氤保护法22.2. 局部充氤保护22.3. 焊口部直接充氤保护法22.3, 1.制作焊缝两侧堵头法32.4, 2,水溶纸保护法32.4. 氤气保护判断32.5. 不锈钢背部保护注意事项43 .保护焊丝保护法44 .免充氤焊接保护剂5前言随着石化工业的迅猛发展，不锈钢材料得到了广泛的应用，也对管道及板 材焊接提出了更高的要求，逐渐淘汰了以前的不锈钢电弧焊打底法，而采用氤 弧焊打底焊接，氤弧焊打底比电弧焊打底清洁度高打底更快，同时也出现了一 些问题，焊接过程中由于不锈钢氤弧焊打底

2、背部容易被氧化产生缺陷所以必须 采取背面保护措施，这样可以保证焊缝的力学性能及耐腐性等，由此焊接不锈 钢时必须采取有效保护，今天介绍几种常用不锈钢焊接背部保护方法：1 .不锈钢管焊接背面、表面容易氧化原因分析1）背面充氤气保护时，空气在管内一直呈涡流状运动很难彻底排净，即便 是延长置换时间，里口全密封状态时氧含量可以达到001%（体积分数），但是 打开坡口开始焊接后，含氧量就会上升到005%（体积分数），甚至更高。较高的 氧含量最终导致焊道背表面氧化而变成蓝色或者紫色。2）在现场施工中，焊工一般采用划擦引弧的简易氤弧焊焊枪，这种焊枪在 焊接断弧后使高温的焊道瞬时失去氤气的保护，导致每次收弧的接

3、头容易氧化 变色。3）每次起弧接头时，由于空气通过打开的焊接坡口处进入里口，此时正好 里口氧含量较高，高温的焊道容易局部氧化。4）在填充和盖面层焊接时，焊接电流较大、焊接热输入大，或者层间温度 高，焊道背面同样会氧化变色。5）氤气纯度低，含氧量高对焊缝的保护效果变差。6）不锈钢导热性差，为钢的1/3,在焊接时热量散发不出去，导致焊道和热 影响区温度较高，从而更容易被氧化。2.背部氨气保护法常用保护气体可分为单纯氤气保护及混合气体保护，一定比例的氤氮混合 气体更有利于奥氏体不锈钢焊接，有些惰性气体由于成本太高而不采用。充氤法保护是比较传统的背部保护方法，具有背部保护较好、易掌握、清 洁高、合格率

4、高等特点。分为保护罩充氮保护法、局部充氤保护法、焊口部直 充氤接保护法等。2. 1.保护罩充氮保护法在板材及大直径管材不锈钢焊接中常使用此种方法，保护罩连接一金属管 子并连接氤气软管，打开氤气阀门让保护罩充满氤气，需另一人手持金属管子 作为手柄，使保护罩罩在背部熔池上滑动与板或管外焊接同步，这样使背面得 到了有效保护，特点，保护集中，氤气不需要开太大，氤气浪费少。2. 2.局部充氯保护对于局部空间较小尺寸较短的管道易使用局部保护，方法:将管道焊口用胶 带封住（防止漏气），管道两端用海绵、胶皮、纸壳等封口，将氤气软管从一端插 入充入氤气，管道的另一端封口处最好打一小孔（海绵不需要），这样有利于最

5、后 的打底焊接接头，不会因内压过高而产生凹陷等，焊接时，为了防止焊缝氤气 大量排出，焊缝封堵胶带应撕一段焊一段，这样可以减少氤气的更多流失有效 保护焊缝。特点浪费，充氤慢、成本过高等。2. 3.焊口部直接充氮保护法对于管线过长，管径稍大的管道，局部充氤过于浪费，质量不能保证，工程成本过高等，为了节约成本可以采用焊口直接充氤法。2. 3.1.制作焊缝两侧堵头法将海绵加工成管道直径稍大堵头并将两块海绵中间用铁丝连接，距离 300-40Omm,做成双堵头，堵头一端连接更长一段钢丝，当对口时将堵头先堵 在要焊焊缝的两侧150-20Omm处,一端的长铁丝要长于焊缝一端管道的长度并 露出管端，金属小管一端

6、砸扁一端连接氨气软管，砸扁的一端插入已对好的焊 缝，进行充氤，插入方向最好是最上部，这样在打底焊最后接头前拔掉小管靠 管道余气焊完。焊完后用铁丝把堵头拉出。2. 3. 2.水溶纸保护法组对前在焊口两侧150-20Omm处贴上水溶纸作为封堵,对好后和海绵堵头 同样的充气焊接，当管道水压试验时，水溶纸会溶解掉，随水排出。2. 4.氯气保护判断氤气保护效果可根据内焊缝颜色进行判断，这样操作人员可以根据颜色进行氤气的调整，使其达到最好保护效果。其颜色以白、金黄为最好，灰黑最差。2. 5.不锈钢背部保护注意事项(1)氤弧焊焊接前，应提前对焊件做背部充氟保护，流量适当大一些，空气 排出后，流量逐渐减小。焊

7、接过程中应不间断地向管内充氤。焊完后才能拔掉 氤气软管，使焊缝得到很好的保护。另外应特别注意的是，空气排净后才能进 行焊接，否则影响充氤的保护效果。(2)氤气流量应适当。流量过小，保护不好，焊缝背面容易氧化;流量过大， 会引起焊缝根部内凹等缺陷，影响焊接质量。(3)氤气入口应置于封闭段尽可能低的位置，空气排出孔应置于封闭管段稍 高位置。因为氤气比空气重，从较低位置充入氤气能够保证获得更高的浓度， 充氤保护效果也就更好。(4)为了减少管内氤气从对口间隙处流失，影响保护效果，增加成本，焊接 前可沿焊口间隙贴上胶带，仅留出焊工一次连续焊接的长度，边焊边揭去胶带。3 .保护焊丝保护法背面自保护焊丝是一

8、种带有药皮的焊丝。焊接时，其保护药皮会参与熔池 前后面的完全保护，形成一层致密的保护层，使焊道背面不被氧化，冷却后这 层保护层会自动脱落，随着吹扫试压将会被清除干净。这种焊丝的使用方法与 普通氤弧焊实芯焊丝基本相同，焊缝金属在性能上可满足要求。自保护焊丝不受各种焊接条件的限制，使焊接准备工作更快捷简单。但由 于焊丝表面有药皮涂层，在焊接人员操作时会出现了一些不适应性，由于不适 应和焊接手法不适合药皮焊丝所以有时会出现内凹等缺陷，因此对焊接人员的 操作技能及手法有一定的要求。自保护焊丝由于成本高最好用于打底。另外， 现在市场上有很多品牌的自保护焊丝可供选择，适用性也不一样，以国外进口 的质量及适

9、用性为最好。4 .免充氮焊接保护剂免充氤焊接保护剂是代替氤气而且完全能达到充氤气保护效果一种超细粉 末，粉末状态下不会受冰冻或低温影响，没有“闪点没有可燃性和爆炸性， 适应于各种焊接方法和接头形式，比充氮保护具有更广泛的使用范围。L保护焊缝背面可以有效防止焊缝背面的氧化，在焊缝背面形成保护焊涂层，阻止许多有 害化合物的形成，吸收熔渣中的大量难熔元素。2 .清除灰尘和氧化物含有一种能通过减少或浮出有害的外来杂质而除去它们产生危害的高效化 合物。这样当焊工操作时，灰尘和被氧化的金属就不会保留在焊缝中污染焊缝 金属。3 .防止烧穿具有很好的热传导性，能有效地驱散焊缝局部的热量集中，使焊缝热分布 的均匀化，不会产生局部的烧穿和应力集中。4 .防止焊接气孔由于热输入均匀统一及焊缝污染物被免充氤焊接保护剂吸收，孔隙类缺陷 可以完全避免。5 .得到干净的固定焊点由于免充氤焊接保护剂对固定焊点周围的金属母材有保护作用，所以在随 后的焊接进程中焊点可以很均匀的融入到整条焊缝中，同时也不会出现氧化。6 .有利于形成均匀的透度在整个焊道上可以得到均匀的热输入，可以保证熔化的焊缝金属能完全穿 通焊接根部，并与母材稳固地熔合。7 .对熔化金属的支托作用在热作用熔化后，在表面粘附力的作用下，对熔化金属具有支托作用，使 得打底焊缝波纹细腻光滑的突出。