根部焊道

根部焊道是一種在自動一側氣體保護電弧焊接中控制根部焊道的方法，其中焊接底材沿焊接線附著在工件背面，焊接自動從工件表面一側實現。在焊接底材表面沿縱向放上一種導電材料，檢測焊接時工件和導電材料間的電壓，控制這個電壓等於預定的參考電壓。通過比較參考電壓與測量電壓得到它們的差，並且修正對應於該差分電壓的移動台速度，使測量電壓等於該參考電壓。導電材料是從金屬箔帶、金屬網和金屬線中選出的一種材料。

基本介紹

• 中文名：根部焊道
• 外文名：root pass
• 別稱：初層焊道
• 性質：控制根部焊道的方法

基本信息

雙相不鏽鋼通常用於油田中容易腐蝕的些部件。在構建一個超級雙相不鏽鋼(SDSS)管道時，根部的焊道是最重要的。

由於服役過程中管道內壁直接接觸腐蝕介質，為了確保管道達到服役條件，獲得良好的力學性能和冶金性能，以及好的輪廓和表而形態，所以SDSS管道根部焊道至關重要的一環。

即使對於一個有經驗的焊工來說，SDSS根部焊道因其嚴格的焊接要求和工藝質量，都是難以完成的。由於各種原因，性能都不能達到長期使用的要求。

此外，在根部焊接時要求材料的奧氏體、鐵素體相必須達到平衡，以減少沉澱反應的發生，使有害的焊縫和熱影響區(HAZ)組織增加，從而減少衝擊韌性。

標準

沒有工藝評定記錄 SPQR)，實現高度集成的SDSS節}道焊接暫時是不可能的。確定PQR，目的是開發一種焊接方法，控制焊後的焊縫及熱影響區的微觀結構，有效地保留管道合金的力學和冶金性能。例如，實現1:I的奧氏體、鐵素體含量分布，從而控制根部焊道和熱影響區微觀結構。

在SDSS多道焊中，每個後續的焊道都會對之前焊道的冶金條件產生重大的不利影響。這是由於發生了有害的沉澱反應，生成了其他物質，包括氣相、σ相、碳化物、氮化物、鉻和其他金屬間化合物。在工藝評定的時候，實現1:1的奧氏體、鐵素體含量分布，減少沉澱反應的發生是至關重要的。主要措施包括:

①限制焊縫熱影響區和焊縫金屬重新加熱的周期數。

②採用多種工藝控制焊縫金屬鐵素體的含量，包括預熱、層間溫度和焊接熱輸入的控制。

控制

管道接頭的控制和焊縫的設計方法。如果要最佳化根部焊道，實現熱量輸入一致，以及根部間隙的均勻性，那么控制好接頭是至關重要的。焊接時間的增加會使得焊縫在高溫中暴露的時間延長，從而產生了其他的金屬間化合物。

焊接接頭的控制包括以下步驟:

①保證焊縫和根部間隙均勻，以確保熱量輸入一致。

②利用刀根邊緣的焊縫促進根部焊道的熔合，從而減少熱輸人。

③焊縫要確保清潔，去除管內徑的污染物和氧化膜。

④檢查焊縫接頭。

根部點焊

點焊是根部焊接不可或缺的 部分。為了確保得到良好的焊縫，並且保護工件不被氧化，我們在氫氣環境下進行焊接，氧含量<100 x 1 0-6 ( ppm)。

氣體環境說的是被焊接的管道之間充滿了膨脹的氣體。等道焊接用的是SDSS Zeron 100X,2594 ER/R填充金屬，不過要注意避免焊縫以外的弧光放電。焊接雙相合金時，由於電弧熄滅後會促進過鐵氧體的形成，所以被焊接區域的深度最小為0.040in。

排氣檢測控制

排除氣體是一個很關鍵的步驟，它可以促進良好的焊縫成形，並提供抗氧化保護，排除焊縫氣體可保護內部根焊縫和熱影響區的表面免受大氣污染。焊縫內部，氧化水平從嚴重氧化一直到不氧化。

管道項目的保護氣裝置，將它直接插入到管道並定位在焊縫一邊，把某段管道給清洗出來而不是清理整個管道的截面。通過校準氧氣感測器，來分析氫氣環境中氧的含量。而且感測器也會由檢查員持續監控，氫氣的流速也是由焊機控制的。

根焊焊縫缺陷

管道焊機性能資格測試期間根部焊道焊接缺陷的確定。根部焊道焊接缺陷包括:填充不足、反口、未焊透。焊機測試期間，根部焊道焊接缺陷源於以下原因:

①正確的焊接技術。

②機啟動和停止不當。

③未能減少氬氣流量以及根部焊道的氣壓。

④焊接過早，環境中氧含量超過100ppm。

⑤焊接根部間隙< 1/8 in。

⑥焊管管道的上下偏差>1/16 in。

測試焊機性能的焊接試樣焊縫的射線檢測、力學與冶金性能測試，要按照權威的雙相不鏽鋼焊接規範和ASME壓力容器規範來測定。

步驟

根部焊道焊縫的表面，有點凹凸不平。管道施工的管理代碼是ASME B31.4，液態碳氫化合物和其他液體的管道運輸系統。

為了得到合格的根部焊道，一般包括以下幾個步驟:

① GTAW的電弧調到最小。

② 保持電弧不變，一直沿某一方向運動。

③ 採用連續填充金屬的方法。

④ 做好焊前的準備，包括適當的焊縫設計、精密機械加工、統一開放的根部焊接區域、清潔表面、目視檢查，能夠準確地控制排除氣體的環境，以及保證管道的平整。

⑤ 焊接過程中要有耐心，不使用過高的電流。

評定的重要性

SDSS資格評定也是管道項目的一部分。PQR基於一些基本、有害的顯微結構的累積效果來評定。因此，有個參數表示的是在溫度限制條件下，焊縫熱影響區和焊縫金屬熱循環的最小總時間。並且建立了一個焊接熱輸人和焊接數量之間的關係，從而得到所需的力學和冶金性能。

通過控制焊縫金屬成分和焊接熱條件，來嚴格控制焊縫金屬的鐵素體含量。焊接熱條件的一個重要參數是焊接的冷卻速率。

隨著冷卻速率的增加，焊縫凝固時間減少，反之亦然。焊縫冷卻速度對焊縫金屬成分有深遠的影響，與對焊接熱影響區的顯微組織也有很大聯繫，需要嚴密控制。例如加快冷卻速度，可以促進焊縫金屬鐵素體含量的提高。

總結

超級雙相不鏽鋼管道根部焊道焊接要求很高，因為工藝質量要滿足射線檢測、力學和冶金性能方面的驗收標準，為此需要注意以下幾個方面:

①僱傭高級別、有經驗的焊下。

②做好焊前的準備。

③PRQ資格評定，確保焊後焊縫及熱影響區的微觀結構能夠有效地保證管道的力學和冶金性能。