镍基合金复合管道脉冲钨极氩弧焊打底怎么焊？

为了能够使中石化普光气田分公司天然气运输管道检修工作顺利开展，公司按照签订的合同要求，进行焊接技术研发。经过第一阶段的焊接工艺研发所得经验和结果，组织和实施第二阶段的焊接工艺筛选和正式焊接工艺评定。经试验结果比对，可见试件在耐腐蚀（点蚀、晶间腐蚀开裂）试验中所出现的问题较多。针对以上问题的出现，各专家和教授进行了讨论和研究，通过革新改进焊接方法等措施，以减小焊接过程中的热输入，减少晶粒组织变大几率，提高焊缝金属的组织稳定性和塑韧性。

下面介绍革新工艺当中的直流脉冲钨极氩弧焊（GTAW+P）根焊打底及热焊层焊接工艺。

镍基合金具有良好的高温强度和优良的耐磨损、耐高温、抗热震冲击、抗氧化性能和优良的耐强酸、碱性介质和含有氯离子的氧化还原介质等物质的腐蚀，主要用于石油、化工、环保、航天以及核工业等行业各类零部件的制造、修复和预保护。但镍基合金导热性差、线膨胀系数大、冷却速度较快、熔合性能较差，焊接过程中保护不当会产生熔池氧化等，增加了焊接难度，因此应该选择操作技能水平较高、有丰富经验的焊工进行施焊。材料的化学成分如表1所示，常温下力学性能如表2所示。

脉冲钨极氩弧焊的原理是用可控的脉冲电流加热熔化工件，每一个脉冲会形成一个点状熔池。脉冲频率间歇时，仅有维弧电流继续工作，熔池凝固而形成一个有效焊接接头。当下一个脉冲电流作用时，在已凝固焊接接头的局部和母材上产生第二个点状熔池，当出现第二个脉冲频率间歇时，熔池又凝固成第二个有效焊接接头并与前一个相连接。依此周而复始地进行，便形成一条完整的焊接接头。

那么，焊接设备哪家最好呢？

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无锡汉神电气的工程师告诉你脉冲钨极氩弧焊的特点是：

①可以精确控制对工件的热输入和熔池尺寸，提高焊缝抗烧穿和熔池的保护能力，易获得均匀的熔深，特别适用薄板、全位置焊接和单面焊双面成形。

②由于每个焊点加热和冷却迅速，所以也适用于焊接导热性能差和厚度较大的工件。

③脉冲电弧热输入较低且熔深较大，因此在同样条件下，能减小焊接热影响区和焊接变形，这对薄板、超薄板焊接有更显著地效果，能够改善镍基合金熔合性较差现象。

④焊接过程中熔池金属冷凝快，高温停留时间短，可减小对热量特别敏感材料焊接时产生裂纹的倾向。

综合上述材料特性与工艺特性的比较，可以发现直流脉冲钨极氩弧焊，能够满足焊接镍基合金的要求，并能够减少镍基合金焊接过程中易出现熔合性能不好、过热组织、晶粒长大、裂纹等倾向。

根据SH/T3523《石油化工铬镍不锈钢、铁镍合金和镍基合金焊接工艺规程》规定，镍基合金钢氩弧焊接时应按与材料等成分的原则选择焊接材料，根据以上材料所含化学成分含量筛选，可发现ERNiCrMo—3的化学成分，能够满足母材焊接的需求，所选焊接材料为实芯氩弧焊丝，根焊打底时需要进行背面充氩气保护。焊接材料合金成分实测值如表3所示。

在焊接前确认设备的可调节性、电流输出的稳定性。焊接电源绝缘良好，有可靠的接地。正确穿戴劳保防护用品，打磨时要带上打磨面罩或防护眼镜。焊接前确认焊接电流和坡口间隙大小是否合适。组对前检查坡口的角度是否适合施工要求，并把坡口两侧20mm范围内油污、锈迹等打磨干净。用丙酮擦拭坡口和焊丝，戴干净的手套，并保持场地整洁。组对前对母材的材质、管径、厚度、焊丝型号进行确认，是否匹配合适。焊接前确认施工环境是否满足焊接要求，做好挡风等防护措施。准备背面充氩气保护的工具和设备，并保证背面保护氩气纯度≥99.99%。点固组对采用搭桥或夹具连接组对，点固位置应在基层侧，焊接完成后把焊点打磨圆滑。层间打磨清理时采用不锈钢砂轮片或不锈钢丝刷。