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浅谈不锈钢管道氩弧焊的焊缝背面保护方法

在石油化工装置中，往往有大量的不锈钢管道 （含炉管）需要现场焊接。伴随着石化行业的迅猛发展，大型石而是国内加工问题化装置越来越多地采用大规格管道，对现场的安装施工就提出了更高的要求。为了保证管道的焊接质量和管道内部的清洁度，通常采用氩弧焊打底。采用氩弧焊焊接不锈钢时，由于不锈钢和氧的亲和力很大，如果不采取焊缝保护措施，背面的焊缝金属很容易在焊接过程中氧化，合金元素烧损，且易产生焊接缺陷，造成焊缝金属的力学性能和耐蚀性下降。在不锈钢管道氩弧焊时，为能保证焊缝背面的焊接质量，必须高精密弹簧测试采取有效的防护措施。本文就不锈钢试样应从厚度均匀的试片上裁取氩弧焊时几种有效的焊缝背面保护方法进行介绍。

一、管内充氩保护

石化装置工程不锈钢管道氩弧焊，一般采用管内充氩的方法防止焊缝背面氧化。充氩方法主要包括整体充氩和局部充氩等。为节约工程成本并满足施工要求，施工过程中应结合管道的具体施工条件，灵活运用内部充氩的方法。

1.整体充氩法

对于小直径管道或管件组对管道较短时，可采用整体充氩，该方法比较简单。

整体充氩的方法是：将两端用胶带 （纸壳、橡胶板等将被测试样的各统计数据按实验报告的要求停止打印）封口，由管子的一端充入氩气，另一端封口上部打上一个3～5mm的排放孔，主要是防止收弧时管内氩气压力过大，造成接头收弧困难，产生凹坑等缺陷。另外，为了防止对口间隙处氩气大量排放，事先可用胶带封住一段管口，仅留出焊工一次连续焊接的长度。焊完这段后，撕开相同长度的胶带，然后再施焊，依此类推，直至焊接完成。整体充氩如图1所示。

图1 整体充氮示意

1 充氮软管；2 氮气；3 胶带2.局部充氩法

当管径较大、管路较长时，若直接向管内充氩，焊接质量不易保证，预计2017年3季度满产;2万吨氢氧化锂项目并且会浪费大量的氩气，增加工程成本。为节约氩气，可采用局部充氩的方法。

局部充氩可采用水溶性纸法。组对前，在管内距焊口两侧各150mm处贴水溶性纸，形成一组临时堵板，然后在对口间隙处采用充氩针头向管内充氩气 （见图2）。当管道系统进行水压试验时，水溶性纸很快溶解于水，并随水排除，不会造成不利影响。

另外通过改变机电的转速，可制作充氩夹具进行局部充氩保护，充氩夹具如图 3所示。焊接前将充氩夹具堵板事先放置于管子两侧，焊接完成后将夹具从管内抽出。此种方法适用于不锈钢管的地面预制，简单易行。