一种空分系统铝锰合金管道氩弧焊接方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及管道焊接技术领域，尤其是涉及一种空分系统铝锰合金管道氩弧焊接 方法。
【背景技术】
[0002] 作为现代冶金、化工企业主要原材料或辅材料的高纯度的氧气，其制得常常是通 过真空解吸变压吸附制氧装置以纯净的压缩空气为原料，沸石分子筛为吸附剂，利用变压 吸附的原理在常温下来获取。其过程为根据空气中氧、氮分子在沸石分子筛表面吸附量的 差异及氧和氮在沸石分子筛中的扩散速率的不同，通过可编程序控制器控制程控阀的启 闭，实现加压吸附、减压脱附的过程，完成空气中氧、氮的分离，得到所需纯度的氧气。而空 分系统是制氧装置的核心设备，而空分系统的管道主要铝锰合金管道组成，而在安装过程 中，铝锰合金管道的焊接质量是制氧装置安装工程质量控制的限制性环节。由于现有的对 铝锰合金管道的焊接操作不规范，大大影响了焊接效率和焊接质量，增加了工人劳动的强 度和工程成本，焊接时，还易产生焊瘤、未焊透、夹渣及凹陷等焊接缺陷；另外，由于铝锰合 金的线性膨胀系数约为钢的二倍，凝固时，其体积收缩率达约6. 5%，焊接时，往往因为焊接 内应力过大而造成在脆性温度区间内产生热裂纹。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种空分系统铝锰合金管道氩弧焊接方法，以解决现有技 术中存在铝锰合金管道的焊接效率和焊接质量低下的技术问题。
[0004] 本发明提供的一种空分系统铝锰合金管道氩弧焊接方法，包括以下步骤：
[0005] 步骤100、采用机械切割制得多个管段，并对多个所述管段的接头处进行坡口加 工，其中，所述管段的管径为DN25~DN125,且管壁厚度为3mm~IOmm ;对多个所述管段的 焊接接头区域进行清理；在工作台上，采用外对口器对多个所述管段进行组对；
[0006] 步骤200、采用点焊机对多个所述管段进行点固焊接，其中，点焊点沿所述管段的 径向圆周均匀分布，且所述点焊点的个数不少于3个，每个所述点焊点的点焊缝的长度为 18mm~22mm，每个所述点焊点的点焊缝的高度不大于所述管壁厚度的2/3 ;
[0007] 步骤300、采用熔化极氩弧焊机和焊丝对多个所述管段进行焊接，以形成管线，其 中，焊接时，伸出喷咀口一定长度的一段所述焊丝为焊丝伸出段，所述焊丝伸出段的轴线与 管段的焊点处的径向圆周切线之间的夹角不大于10°，所述焊丝伸出段的端部位于熔池的 表面的中部的上方，且与所述熔池的表面的距离为I. 5mm~3mm ;
[0008] 步骤400、对多个所述管段进行试件压扁检测，对焊缝进行X射线探伤检查，确保 所述焊缝的质量为二级焊缝以上，对多个所述管段进行强度检测以及气密性检测；
[0009] 步骤500、对多个所述管段的内壁和外壁分别进行清理。
[0010] 可选的，所述步骤100中：当所述管壁厚度不大于4_时，坡口的形式为I型，根 部间隙为〇. 5mm ;当所述管壁厚度为5~IOmm时，坡口的形式为V型，根部间隙为0. 5mm~ 1.0 mm0
[0011] 可选的，所述步骤100中，当坡口的形式为V型时，其钝边的长度为I. 5mm，其中： 当所述管段的管外径大于80_时，所述钝边的长度的误差不大于1.0 mm ;当所述管段的管 外径小于或等于80mm时，所述钝边的长度的误差不大于0. 5mm。
[0012] 可选的，所述步骤100中：当所述管段的管外径小于或等于80mm时，采用浸洗法进 行清洗；
[0013] 当所述管段的管外径大于80mm时，采用擦洗法进行清洗。
[0014] 可选的，所述浸洗法依次包括以下工序：除油、碱洗、冲洗、中和、再冲洗和干燥；
[0015] 所述擦洗法依次包括以下工序：脱脂和清除氧化膜。
[0016] 可选的，所述焊丝的型号为SAIMn。
[0017] 可选的，所述步骤300中，沿焊接方向焊接时，当焊接到起焊点后，继续向前行进 15~20_，并在收弧时将电弧停留在弧坑处1~2秒用于将所述弧坑填满。
[0018] 可选的，步骤100中，当坡口的形式为V型时，坡口的角度为30°~35°。
[0019] 可选的，所述步骤300中，对固定口进行焊接时，起焊点高于所述管段的径向圆周 的最低点，并且焊接路径先经过所述管段的径向圆周的最低点，再经过所述管段的径向圆 周的最尚点。
[0020] 可选的，所述步骤500中，对多个所述管段的内壁的清洗的工序为：先将浓度为 2%~3%的铬酐水溶液或浓度为2%~3%重铬酸钾溶液，加温到60°C~80°C，然后泵入到 多个所述管段内，浸泡25~35分钟排出，再以清水反复冲洗多个所述管段，并以靶板或靶 布检查是否有污物，当检查无污物后，再以风机鼓入热空气到多个所述管段内进行吹干；
[0021] 对多个所述管段的外壁的清洗的工序为：先浓度为2%~3%的铬酐水溶液，加温 到60°C~80°C，然后用其冲洗焊接接头，并用硬毛刷刷洗，待污物洗刷干净后再以清水冲 洗，最后自然风干或用热风吹干。
[0022] 与现有技术相比，本发明的有益效果为：
[0023] 本发明提供的空分系统铝锰合金管道氩弧焊接方法，采用机械切割制得多个管 段，并对多个管段的焊接接头区域进行清理，然后采用外对口器对多个管段进行组对；组对 后先采用点焊机对多个管段进行点固焊接，再采用熔化极氩弧焊机和焊丝对多个管段进行 焊接，以形成管线；最后对多个管段进行试件压扁检测，对焊缝进行X射线探伤检查，对多 个管段进行强度检测以及气密性检测，经过检测合格后，再对对多个管段的内壁和外壁分 别进行清理。通过上述合理的施工步骤，从而提高了焊接效率和焊接质量，可以适用于不同 管壁厚度和全位置焊接操作，并且不易产生焊接缺陷。
【附图说明】
[0024] 为了更清楚地说明本发明【具体实施方式】或现有技术中的技术方案，下面将对具体 实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的 附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前 提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025] 图1为本发明实施例一提供的空分系统铝锰合金管道氩弧焊接方法的流程图；
[0026] 图2为本发明实施例一中焊丝伸出段与管段之间位置关系的示意图；
[0027] 图3为本发明实施例二中熔池前缘的焊接熔孔的位置的示意图；
[0028] 图4为本发明实施例二中对固定口进行焊接时，起焊点的位置示意图；
[0029] 图5为本发明实施例二中对转动口进行焊接时，溶池的位置的示意图。
[0030] 附图标记：
[0031] 61-焊接熔孔；62-管段；63-起焊点；
[0032] 64-最低点；65-最高点；66-焊丝伸出段；
[0033] 67-熔池；68-径向圆周切线。
【具体实施方式】
[0034] 下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施 例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术 人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0035] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语"中心"、"上"、"下"、"左"、"右"、"竖直"、 "水平"、"内"、"外"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了 便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、 以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语"第一"、"第二"、 "第三"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0036] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、"相 连"、"连接"应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可 以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是 两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本 发明中的具体含义。
[0037] 实施例一
[0038] 图1为本发明实施例一提供的空分系统铝锰合金管道氩弧焊接方法的流程图，图 2为本发明实施例一中焊丝伸出段与管