钢管直缝埋弧焊坡口清洗剂及其使用方法
【专利摘要】本发明公开了一种钢管直缝埋弧焊坡口清洗剂及其使用方法，钢管直缝埋弧焊坡口清洗剂成分按质量百分比如下：盐酸10～20％，柠檬酸10～15％，氯化铵2～5％，羟基乙酸3～5％，硅酸钠5～8％，非离子表面活性剂4.5～12％，缓蚀剂1～2％，去离子水余量。本发明能用于钢管直缝埋弧焊前的坡口表面处理，有效去除钢管焊接坡口处的氧化皮和油污，从而减少焊接缺陷，提高焊缝质量。
【专利说明】钢管直缝埋弧焊坡口清洗剂及其使用方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及焊接【技术领域】，具体涉及一种钢管直缝埋弧焊坡口清洗剂及其使用方 法。
【背景技术】
[0002] 石油天然气的开采与运输主要采用管道的方式，目前钢管的生产工艺主要包过成 型、焊接、扩径和防腐四个个步骤。焊接过程一般采用埋弧焊，直缝埋弧焊由于其技术特点 可用于生产大口径、厚壁管线钢，常用于石油天然气运输。钢管在成型生产过程中其表面无 可避免的会产生一些氧化皮和油污等杂质，尤其是焊接坡口处，如果氧化皮和油污处理不 干净会对后续埋弧焊造成不良影响。使焊缝易出现夹渣、气孔等缺陷，从而影响焊缝质量。
[0003] 针对钢管直缝埋弧焊焊接坡口存在氧化皮和油污的问题，目前缺乏一种有效清除 焊接坡口处的氧化皮与油污的钢管直缝埋弧焊坡口清洗剂及其使用方法。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种有效清除焊接坡口处的氧化皮与油污的 钢管直缝埋弧焊坡口清洗剂及其使用方法。
[0005] 为了实现上述目的，本发明通过如下技术方案实现：一种钢管直缝埋弧焊坡口清 洗剂，成分按质量百分比如下：
[0006] 盐酸 10?20% 貯檬酸 1(Γ?5% 氯化铵 2飞％ 羟基乙酸 3?5% 硅酸钠 5~8% 非离子表面活性剂 4. 5~12% 缓蚀剂 1>/〇 去离子水 余量。
[0007] 进一步地，所述的缓蚀剂为六亚甲基四胺、邻二甲苯硫脲、苯基硫脲中的一种或几 种的组合。
[0008] 进一步地，所述的非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇脂肪酸酯中 的一种或两种的组合。
[0009] 本发明所述的钢管直缝埋弧焊坡口清洗剂的使用方法，包括如下步骤：
[0010] (1)将钢管焊接坡口放入上述所得清洗剂中浸泡3?5min ;
[0011] (2)调整钢管位置，使焊接坡口朝上，用不锈钢钢丝轮对焊接坡口进行表面清理， 同时通输出管往坡口处均匀输出清洗剂，钢丝轮移动速度为1?2m/min ;
[0012] (3)使用去离子水喷淋焊接坡口表面，时间为30?60s。
[0013] 有益效果：本发明能用于钢管直缝埋弧焊前的坡口表面处理，有效去除钢管焊接 坡口处的氧化皮和油污，从而减少焊接缺陷，提高焊缝质量。
[0014] 本发明具有如下优点：
[0015] (1)脂肪醇聚氧乙烯醚和聚乙二醇脂肪酸酯是能在酸性清洗剂中使用的非离子表 面活性剂。其作用是分散坡口表面油污，使其乳化，与坡口表面相脱离，此外还具有浸渍和 渗透的作用，使酸性清洗剂渗透到锈迹、氧化皮中发生反应。
[0016] ⑵随着反应的进行，清洗剂中的Fe2+和Fe3+不断增多，影响了酸性清洗剂除锈速 度。清洗剂中的柠檬酸会与铁离子形成螯合物，为了增加其溶解度，加入适量氯化铵生成柠 檬酸单铵与Fe 3+、Fe2+离子螯合分别形成溶解度较大的柠檬酸亚铁铵和柠檬酸铁铵，这样就 不会在清除铁锈时出现沉淀。同时有效控制了 Fe3+、Fe2+离子的浓度，加快了酸洗除锈速度。 羟基乙酸能加强柠檬酸的螯合能力。
【专利附图】
【附图说明】
[0017] 图1为本发明实施1进行埋弧焊的焊缝图片；
[0018] 图2为本发明对比例进行埋弧焊的焊缝图片；
[0019] 图3为本发明冷却液使用方法的部分示意图；
[0020] 图4为本发明冷却液使用方法的部分示意图；
[0021] 其中：1清洗剂；2焊接坡口；3不锈钢钢丝轮；4清洗剂储存槽；5清洗剂输出管；6 钢管。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合附图将通过具体实施例对本发明做进一步的具体描述，但不能理解为是 对本发明保护范围的限定。
[0023] 实施例1
[0024] 如图1所示，焊接坡口表面处理的清洗剂，其各组分按照质量百分比如下：
[0025] 盐酸 10% 梓檬酸 15% 氯化铵 5% 羟基乙酸 5% 石圭酸钠 5% 脂肪醇聚氧乙烯醚 9% 聚乙二醇脂肪酸酯 3% 六亚甲基四胺 1% 邻二甲苯硫脲 1% 去离子水 余量。
[0026] 本发明所述的钢管直缝埋弧焊坡口清洗剂的使用方法，包括如下步骤：
[0027] (1)将钢管焊接坡口放入上述所得清洗剂中浸泡3min ;
[0028] (2)调整钢管位置，使焊接坡口朝上，用不锈钢钢丝轮对焊接坡口进行表面清理， 同时通输出管往坡口处均匀输出清洗剂，钢丝轮移动速度为lm/min ;
[0029] (3)使用去离子水喷淋焊接坡口表面，时间为30s。干燥后进行埋弧焊。
[0030] 实施例2
[0031] 实施例2与实施例1的区别在于：配置适合钢管埋弧焊前焊接坡口表面处理的清 洗剂，其各组分按照质量百分比如下：
[0032] 盐酸 15% 柠檬酸 13% 氯化铵 3% 羟基乙酸 4% 硅酸钠 7% 脂肪醇聚氧乙烯醚 8% 苯基硫脲 1.5% 去离子水 余量。、
[0033] 本发明所述的钢管直缝埋弧焊坡口清洗剂的使用方法，包括如下步骤：
[0034] (1)将钢管焊接坡口放入上述所得清洗剂中浸泡3min ;
[0035] (2)调整钢管位置，使焊接坡口朝上，用不锈钢钢丝轮对焊接坡口进行表面清理， 同时通输出管往坡口处均匀输出清洗剂，钢丝轮移动速度为lm/min ;
[0036] (3)使用去离子水喷淋焊接坡口表面，时间为60s。干燥后进行埋弧焊。
[0037] 实施例3
[0038] 实施例3与实施例1的区别在于：配置适合钢管埋弧焊前焊接坡口表面处理的清 洗剂，其各组分按照质量百分比如下：
[0039] 盐酸 20% 柠檬酸 10% 氯化铵 2% 羟基乙酸 3% 硅酸钠 8% 脂肪醇聚氧乙烯醚 3% 聚乙二醇脂肪酸酯 1.5% 邻二甲苯硫脲 1% 去离子水 余量。
[0040] 本发明所述的钢管直缝埋弧焊坡口清洗剂的使用方法，包括如下步骤：
[0041] (1)将钢管焊接坡口放入上述所得清洗剂中浸泡3min ;
[0042] (2)调整钢管位置，使焊接坡口朝上，用不锈钢钢丝轮对焊接坡口进行表面清理， 同时通输出管往坡口处均匀输出清洗剂，钢丝轮移动速度为lm/min ;
[0043] (3)使用去离子水喷淋焊接坡口表面，时间为45s。干燥后进行埋弧焊。
[0044] 对比例
[0045] 如图2所示，图2为对比例的未使用本发明的清洗剂的埋弧焊的焊缝图片；使用方 法包括如下步骤：
[0046] (1)将钢管焊接坡口放入其他类型清洗剂中浸泡3min ;
[0047] (2)调整钢管位置，使焊接坡口朝上，用不锈钢钢丝轮对焊接坡口进行表面清理， 同时通输出管往坡口处均匀输出其他类型清洗剂，钢丝轮移动速度为lm/min ;
[0048] (3)使用去离子水喷淋焊接坡口表面，时间为30s。干燥后进行埋弧焊。
[0049] 实施例1与对比例清洗效果分析
[0050] 如图1所示，使用该清洗剂对钢管焊接坡口进行清洗，清洗后无明显油污、氧化皮 等杂质。焊接后焊缝质量好，无气孔、夹渣等缺陷。如图2所示，是未使用本发明清洗剂直 接进行埋弧焊的焊缝图片，从图中看出由于焊接前坡口油污等杂质的存在使焊接后出现了 气孔缺陷。本发明的清洗剂都明显的优于对比例的效果。
【权利要求】
1. 一种钢管直缝埋弧焊坡口清洗剂，其特征在于：成分按质量百分比如下： 盐酸 1(Γ20% 柠檬酸 1(Γ15% 氯化铵 2飞％ 羟基乙酸 3飞％ 硅酸钠 5~8% 非离子表面活性剂 4. 512% 缓蚀剂 广2% 去尚子水 余量。
2. 根据权利要求1所述的钢管直缝埋弧焊坡口清洗剂，其特征在于：所述的缓蚀剂为 六亚甲基四胺、邻二甲苯硫脲、苯基硫脲中的一种或几种的组合。
3. 根据权利要求1所述的钢管直缝埋弧焊坡口清洗剂，其特征在于：所述的非离子表 面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、聚乙二醇脂肪酸酯中的一种或两种的组合。
4. 根据权利要求1-3任一项所述的钢管直缝埋弧焊坡口清洗剂的使用方法，其特征在 于包括如下步骤： (1) 将钢管焊接坡口放入上述所得清洗剂中浸泡3?5min ; (2) 调整钢管位置，使焊接坡口朝上，用不锈钢钢丝轮对焊接坡口进行表面清理，同时 通输出管往坡口处均匀输出清洗剂，钢丝轮移动速度为1?2m/min ; (3) 使用去离子水喷淋焊接坡口表面，时间为30?60s。
【文档编号】C23G1/08GK104087958SQ201410364424
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月28日 优先权日:2014年7月28日
【发明者】姚正军, 林玉划, 罗西希, 吴小凤, 杨红勤, 张泽磊, 徐尚君 申请人:南京航空航天大学