不锈钢焊接焊缝背部保护

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1、不锈钢焊接焊缝背部保护廖忠磊在工程建设中，在特殊介质条件下需要大量不锈钢类材料，随着石化工业的迅猛发展不锈钢类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，而采用氩弧焊打底焊接，氩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氩弧焊打底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，现在介绍几种常用不锈钢焊接背部保护方法：1.背部氩气保护法：常用保护气体可分为单纯氩气保护及混合气体保护，一定比例的氩氮混合气体更有利于奥氏体不锈钢焊接，有些惰性

2、气体由于成本太高而不采用。 ；充氩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、合格率高等特点。分为保护罩充氩保护法、局部充氩保护法、焊口部直充氩接保护法等。一.保护罩充氩保护法：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氩气软管，打开氩气阀门让保护罩充满氩气，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，氩气不需要开太大，氩气浪费少。二.局部充氩保护法：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

3、，将氩气软管从一端插入充入氩气，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，为了防止焊缝氩气大量排出，焊缝封堵胶带应撕一段焊一段，这样可以减少氩气的更多流失有效保护焊缝。特点浪费，充氩慢、成本过高等。三.焊口部直接充氩保护法：对于管线过长，管径稍大的管道，局部充氩过于浪费，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氩法。（一）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 300-400mm，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-

4、200mm 处，一端的长铁丝要长于焊缝一端管道的长度并露出管端，金属小管一端砸扁一端连接氩气软管，砸扁的一端插入已对好的焊缝，进行充氩，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。（二）水溶纸保护法：组对前在焊口两侧 150-200mm 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。四.氩气保护判断：氩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氩气的调整，使其达到最好保护效果。其颜色以白、金黄为最好，灰黑最差。五.不锈钢背部保护注意事项 ：（1）氩弧焊焊接前，应提前对焊件做

5、背部充氩保护，流量适当大一些，空气排出后，流量逐渐减小。焊接过程中应不间断地向管内充氩。焊完后才能拔掉氩气软管，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，否则影响充氩的保护效果。 （2）氩气流量应适当。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）氩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。因为氩气比空气重，从较低位置充入氩气能够保证获得更高的浓度，充氩保护效果也就更好。 （4）为了减少管内氩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，

6、边焊边揭去胶带。 2.自保护焊丝保护法：背面自保护焊丝是一种带有药皮的焊丝。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氩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

7、供选择，适用性也不一样，以国外进口的质量及适用性为最好。 3、免充氩焊接保护剂保护法：一. 保护剂：中国最早用到的免充氩保护剂是“太阳牌”不锈钢焊接保护剂，早期由于价格有些高使工程中用的比较少，随着国内此类产品的生产，使此类产品得到了一定的普及。保护剂有几个类别用在不同含镍材质中，它用时有两种材料相混刷在焊缝背面作为背面保护剂，焊接过程中在焊缝背面形成保护涂层，可以有效地防止焊缝背面的氧化。 二.保护剂的使用：用适量保护剂和丙酮或专业粘合剂按比例混合，将混合物涂在焊口背面（宽度 3mm 厚度 1mm）。需要注意的是：涂完后，在涂层表面会形成连续的粘合剂膜，在膜的下面包裹着保护剂粉末，所以不能对

8、涂层进行划擦，以防粘合剂膜破损造成粉末外泄，从而影响保护效果。 三.涂后 3-5 分钟待干燥后即可进行焊接。焊后在焊缝背面形成一种难溶的化学性质呈惰性的薄膜，该薄膜紧紧地粘附在焊缝背部表面，对射线检测没有影响。 四.保护剂适用性好，可以使用正常的焊接电流进行焊接，也可使用比正常焊接大 10%的电流进行焊接。保护剂对焊接操作没有影响，不仅可以防止背面氧化，还会对焊缝背面的熔化金属起到支托作用，得到优良的打底焊道，而且较少出现焊瘤、咬边或深度凹陷等，焊接一次合格率高。 五.免充氩焊接保护剂操作简单，即涂即焊，节省时间，涂后如果不马上焊接，一段时间后施焊也不会失效。 4、结论：不锈钢管道氩弧焊，无论采用管内充氩、自保护焊丝以及免充氩焊接保护剂等方法，均能很好地防止焊缝背面氧化，使焊缝的力学性能和耐腐蚀性能得到有效保证。 在实际工作中，应根据焊接工程量、管材规格和操作的适用性等因素综合考虑，灵活选择焊缝背面的保护方法，以确保焊接质量，并最大限度地降低工程成本。