不锈钢管道焊接连接方法及可调心连接夹具的利记博彩app
【技术领域】
[0001]本发明涉及焊接技术领域，特别涉及一种不锈钢管道焊接连接方法及可调心连接夹具。
【背景技术】
[0002]目前，在海洋工程建造中，将涉及大量的管道安装与焊接工作，其中不锈钢管是常见的一种管道。但是，不锈钢管道的焊接往往面临两种难以控制的问题:背部的氧化，以及焊接中的变形。
[0003]不锈钢是一种在焊接中易受氧化的金属，轻度氧化后如不进行酸洗钝化处理的话，被氧化区域的抗腐蚀能力将明显降低，特别的，大多数管道焊接时，如果背部氧化，处理起来非常困难，且效果不好，所以在焊接过程中，必须保证受热影响的区域得到良好的惰性气氛保护。一般情况下，采取以下方式防止不锈钢管内部在焊接过程中的氧化:
[0004]1、在受焊接影响的区域制造纯净的惰性气体保护气氛，例如使用工业用高纯度氩气，这种方法最为有效但是效率最低；
[0005]2、使用自保护焊丝，该种焊丝在焊接过程中释放出保护气体与熔渣，这种方法仅对根部焊道有效，因为一旦进行至第二层时其管道内将再无保护气氛生成，这样在焊接时管道内壁仍将被氧化，同时该种方法将会产生熔渣，这将直接影响管线内部的清洁度；
[0006]3、在根部涂抹保护性药剂，使之在焊接时形成保护性气氛，这种方法与使用自保护焊丝的效果类似，一旦根部焊接完成后其保护效果将会失效，同时该方法效果会受环境和时间的影响。
[0007]船舶与海洋工程上的不锈钢管壁厚导致一般需要至少两层焊接才能完成，大多数情况下需要多层焊接，因此使用自保护焊丝或涂抹保护性药剂的方法适用面较窄，其能够提供完全的纯净保护气氛的能力也有限，特别是现场焊接时。因此，对于船舶与海洋工程的不锈钢管道的现场焊接来说，使用充氩保护至今仍是普遍使用的方法，特别是对于要求严格的不锈钢管道的焊接，几乎是唯一的选择。如果需要获得良好的气保护，一般的奥氏体不锈钢在焊接时焊接熔池周围氧气含量必须低于0.5% (实际执行时一般是要求氩气纯度在99.995%以上，船级社或船东有时还会有更多的细节要求)，否则就会导致根部焊接时氧化程度的不可控。为达到该种要求的气体保护气氛，焊接之前长时间的充氩无法避免。按照传统工艺，管道装配时必须使用焊接定位，为了保证管道内壁氧化程度不超出规范要求，定位焊时也需要进行氩气保护。在根部定位时，根部气体有多种流通途径导致附近难以获得纯净的氩气保护氛围。因此，如何减轻定位焊导致的氧化影响是需要解决的一个问题。
[0008]以上情况涉及所有类型的焊缝，特别是对于对接焊缝，影响尤为明显。搭接与角接情况下的角焊缝虽然受焊接变形的影响很小，但是被氧化的影响仍然明显，特别是在厚度小于6_时，如果管道内不通氩气保护的话，将可发现被明显氧化的现象。同样的，对于钛合金管道、铜镍合金管道等易受氧化的金属管道在装配与焊接时也将面临与不锈钢管道同样的问题。
[0009]目前对于不锈钢管道焊接已经开发出大量的焊接工艺或工装，但考虑的内容均是在焊接时使用什么样的装置来控制背部充氩，这些工艺或工装虽然可以缩短充氩时间以及减少氩气用量，但用于定位焊时的操作则明显效率较低。
[0010]与其他材料相比，不锈钢管具有以下特性:热膨胀系数较大(奥氏体不锈钢的热膨胀系数比碳钢约大50%)，导热慢，容易产生较大的内应力，一旦内应力控制不当，易产生变形；不锈钢熔池流体粘性大，焊接困难，施焊时往往需增大焊接电流，这样线能量增加易产生焊接变形。因此，在焊接时往往变形难以控制并超出规范的要求，这显然是难以接受的。对于不锈钢管焊接过程中的变形问题，一般文献中所提供的焊接顺序虽然理论上可行，实施时却是难以把握与控制。
【发明内容】
[0011]本发明的一个目的在于提供一种焊接连接方法，其能免除装配时的定位焊接，进而可避免定位焊对母材导致的破坏，同时缩短管道装配与焊接时的操作时间，而在整个过程中对管道接头整体的拘束则可有效地阻止焊接变形，从而保证焊接后管道产品的精度。
[0012]本发明的另一个目的在于提供一种用于本发明焊接连接方法的可调心连接夹具。
[0013]本发明的不锈钢管道焊接连接方法，包括如下步骤:
[0014]A、根据不锈钢管道焊接工艺要求的尺寸、角度，在不锈钢管道的端部预制坡口 ；
[0015]B、将至少两个带有预制坡口的不锈钢管道同轴放置，在相邻的两个不锈钢管道的预制坡口之间塞入至少一个的厚度为l-5mm的不锈钢片或至少一个的直径为l-5mm的不锈钢丝，然后利用套装在两个不锈钢管道的预制坡口附近的可调心连接夹具进行对接调整，使两个不锈钢管道处于同轴心状态；
[0016]C、在使用手工电弧焊或熔化极气体保护焊情况下，在焊接之前，在每个不锈钢管道的坡口附近管段涂抹一层焊接用防飞溅剂，或者使用阻燃材料或不锈钢薄板对不锈钢管道的坡口附近管段进行包裹覆盖处理；
[0017]D、在待焊接部位的不锈钢管道内安放内部充有氩气的氩气保护装置，对不锈钢管道内进行空气置换，检测确定焊缝根部处氧含量低于工艺规定值之后，开始进行焊接，焊接过程中，始终进行通氩气保护，并在焊接完成一部分而使两个不锈钢管道位置固定之后拔出所述不锈钢片或不锈钢丝；
[0018]E、焊接完毕后，待不锈钢管道冷却至50°C以下，将可调心连接夹具撤下。
[0019]根据本发明的一实施方式，所述步骤E之后，进行焊缝外观检查，并进行内部探伤，然后再对焊缝周围进行酸洗钝化处理。
[0020]根据本发明的一实施方式，所述不锈钢管道焊接坡口采用单面V形坡口，坡口角度30° -90°，坡口根部间隙为0-5mm，根部钝边为0-lmm，错边量不大于1mm。
[0021]根据本发明的一实施方式，所述不锈钢片的使用数量为1-3个。
[0022]根据本发明的一实施方式，其中，所述可调心连接夹具包括至少一个夹具单元，所述夹具单元包括上半环钢板、下半环钢板和多个顶紧螺栓，所述上半环钢板和下半环钢板的一端铰接连接，另一端可拆卸连接在一起，从而所述上半环钢板和下半环钢板形成一容置空间，所述多个顶紧螺栓分别穿设于所述上半环钢板和下半环钢板，且所述顶紧螺栓的内端伸入所述容置空间，所述步骤B中，将两个所述可调心连接夹具安装于待焊接的两个不锈钢管道端部，所述可调心连接夹具的顶紧螺栓的内端能与不锈钢管道的外侧壁抵接；通过旋进或旋出各个顶紧螺栓使相邻两个不锈钢管道处于同轴心状态后定位。
[0023]本发明的一种可调心连接夹具，包括至少一个夹具单元，所述夹具单元包括上半环钢板、下半环钢板和多个顶紧螺栓，所述上半环钢板和下半环钢板的一端铰接连接，另一端可拆卸连接在一起，从而所述上半环钢板和下半环钢板形成一容置空间，所述多个顶紧螺栓分别穿设于所述上半环钢板和下半环钢板，且所述顶紧螺栓的内端伸入所述容置空间。
[0024]根据本发明的一实施方式，所述上半环钢板的另一端具有上压板，所述下半环钢板的另一端具有下压板，所述下压板的上表面能与上压板的下表面相贴，所述下压板与上压板能用螺栓连接在一起。
[0025]根据本发明的一实施方式，所述上半环钢板的截面和下半环钢板的截面分别为半圆弧形。
[0026]根据本发明的一实施方式，所述多个顶紧螺栓布置成两圈，且所述两圈顶紧螺栓中的各个顶紧螺栓相互错开布置。
[0027]根据本发明的一实施方式，所述夹具单元的数目为两个。
[0028]根据本发明的一实施方式，所述可调心连接夹具还包括至少两条钢条，所述钢条的一端固定于其中一个所述夹具单元的上半环钢板上，另一端固定于另一个所述夹具单元的上半环钢板上；或者所述钢条的一端固定于其中一个所述夹具单元的下半环钢板上，另一端固定于另一个所述夹具单元的下半环钢板上。
[0029]根据本发明的一实施方式，所述钢条的数目为相互平行的三根，且均匀分布于所述可调心连接夹具的周围。
[0030]本发明的不锈钢管道焊接连接方法，具有如下的有益效果:避免了装配时的定位焊接，进而可完全避免定位焊对母材导致的破坏，同时缩短了管道装配与焊接时的操作时间；使用此方法装配的焊接接头，在焊接之前如需再调整或处理非常方便，更可避免因重新调节导致的对母材的损坏；装配管道时，不需进行定位焊，则焊接时也将完全省略了对定位焊缝的处理操