Analisis elemen utama dalam teknologi kimpalan paip keluli lancar

Inconel 601® Pipe Steel Alloy | (UNS N06601, W.Nr. 2.4851)

April 26, 2025

: Proses Kimpalan, Bahan-bahan, dan persekitaran

Paip keluli lancar adalah bahan kritikal dengan aplikasi yang luas. Teknologi kimpalan untuk paip keluli lancar adalah faktor utama dalam memastikan talian paip kualiti dan prestasi. Artikel ini membincangkan keperluan penting paip keluli lancar teknologi kimpalan dari empat perspektif: proses kimpalan, Bahan kimpalan, persekitaran kimpalan, dan kawalan kualiti, Memberi rujukan kepada pengamal.

1. Proses Kimpalan

Proses kimpalan untuk paip keluli lancar mesti mematuhi piawaian yang berkaitan, termasuk semasa kimpalan, voltan, kelajuan, dan pelindung gas. Sebelum kimpalan, peralatan harus diperiksa untuk memastikan operasi biasa; semasa kimpalan, Syarat mesti dikawal ketat untuk memastikan kualiti kimpalan; selepas kimpalan, Pemeriksaan harus mengesahkan pematuhan piawaian.

Kaedah kimpalan biasa untuk paip keluli lancar termasuk kimpalan arka manual, kimpalan gas yang dilindungi, dan Brazing. Kaedah dan parameter yang sesuai dipilih berdasarkan bahan paip, Diameter, ketebalan dinding, Jenis Groove, dan kedudukan kimpalan. Berikut adalah ciri -ciri dan perkara utama kaedah ini.

1.1 Kimpalan arka manual

Kimpalan arka manual adalah kaedah yang digunakan secara meluas untuk kedua -dua paip keluli lancar dan dikimpal. Ia mudah untuk beroperasi, mempunyai kos peralatan yang rendah, dan sangat mudah disesuaikan. Walau bagaimanapun, ia mempunyai kelemahan seperti kualiti kimpalan yang tidak stabil, Spatter yang ketara, ubah bentuk besar, dan kerentanan terhadap keliangan dan retak.

Mata utama untuk kimpalan arka manual:

Pemilihan elektrod: Pilih elektrod berdasarkan bahan paip, ketebalan, kedudukan kimpalan, dan taip. Elektrod hidrogen rendah (cth., J507, J507fe, E7018) biasanya digunakan, dengan diameter antara 2.5mm hingga 5mm dan arus kimpalan dari 80A hingga 300A.
Penyediaan alur: Untuk kimpalan pantat, Penyediaan alur yang betul atau beveling diperlukan. Gunakan alur berbentuk v atau berbentuk i bergantung pada ketebalan dinding. Permukaan alur mesti lancar dan bersih; hujung paip yang cacat tidak boleh dikimpal. Spesifikasi alur:

Ketebalan dinding

Jenis Groove

Sudut alur

Jurang alur

≤6mm

V

60° ~ 70 °

1~ 2mm

>6mm

Saya

30° ~ 40 °

2~ 4mm
Penjajaran paip: Align paip menggunakan sokongan atau hoist untuk memastikan kedudukan berpusat tanpa anjakan. Permukaan luar mesti dibasuh, Disahkan menggunakan penguasa keluli pada 200mm dari kimpalan di permukaan paip yang bertentangan.
Kimpalan Paku: Selepas penjajaran, Lakukan kimpalan taktik dengan ketebalan yang sepadan dengan lapisan kimpalan pertama tetapi tidak melebihi 70% ketebalan dinding. Akar kimpal mesti ditembusi sepenuhnya, dengan kimpalan taktik secara merata dan diletakkan secara simetri.
Kimpalan berlapis: Tentukan bilangan lapisan kimpalan dan urutan berdasarkan ketebalan dinding dan diameter elektrod. Dikimpal dari bawah ke atas, Bermula dengan akar, diikuti dengan lapisan pengisi dan topi. Mengekalkan kelajuan kimpalan dan sudut elektrod yang betul untuk pakaian seragam, Kimpalan bebas kecacatan. Slag bersih dan spatter sebelum setiap lapisan dan biarkan penyejukan semula jadi. Titik permulaan dan penamatan arka yang terhuyung -huyung sebanyak 20mm atau 30 °.

Ketebalan dinding	Jenis Groove	Sudut alur	Jurang alur
≤6mm	V	60° ~ 70 °	1~ 2mm
>6mm	Saya	30° ~ 40 °	2~ 4mm

1.2 Kimpalan gas yang dilindungi

Kimpalan yang dilindungi gas menggunakan gas lengai atau aktif untuk melindungi arka dan kolam cair, mencegah pencemaran oleh oksigen atau nitrogen. Ia sesuai untuk paip keluli lancar dan dikimpal, Menawarkan kualiti kimpalan yang tinggi, ubah bentuk minimum, spatter rendah, dan kecekapan yang tinggi. Walau bagaimanapun, ia mempunyai kos peralatan yang lebih tinggi, Keperluan operasi yang lebih ketat, dan kepekaan terhadap keadaan persekitaran.

Titik utama untuk kimpalan gas yang dilindungi:

Pemilihan gas melindungi: Pilih jenis gas, kadar aliran, dan tekanan berdasarkan bahan paip, ketebalan, dan jenis kimpalan. Gas biasa termasuk campuran CO₂ atau AR+Co₂, dengan kadar aliran 10L/min hingga 25L/min dan tekanan 0.2MPa hingga 0.4MPa.
Pemilihan Kawat Kimpalan: Pilih wayar berdasarkan bahan paip, ketebalan, dan jenis kimpalan. Kabel keluli rendah karbon (cth., H08mna, H08mn2sia) dengan diameter 0.8mm hingga 1.6mm biasanya digunakan, dengan polariti terbalik (bahan kerja negatif, obor positif).
Penyediaan alur: Sama seperti kimpalan arka manual (Lihat jadual di atas).
Penjajaran paip: Sama seperti kimpalan arka manual.
Kimpalan Paku: Sama seperti kimpalan arka manual.
Kimpalan berlapis: Sama seperti kimpalan arka manual, memastikan sudut dawai yang betul dan kelajuan untuk kimpalan seragam.

1.3 Brazing

Brazing menggunakan logam cair atau aloi sebagai pengisi untuk menyertai bahagian logam, Sesuai untuk paip keluli lancar dan dikimpal. Ia menawarkan kualiti kimpalan yang tinggi, ubah bentuk minimum, spatter rendah, dan kecekapan yang tinggi tetapi berkongsi kelemahan yang sama seperti kimpalan gas yang dilindungi.

Titik utama untuk Brazing:

Pemilihan logam pengisi: Pilih pengisi berdasarkan bahan paip, ketebalan, dan jenis kimpalan. Pengisi berasaskan tembaga atau perak (cth., BCUP-2, BCUP-3, BAG-1) dengan diameter 1mm hingga 3mm dan titik lebur 600 ° C hingga 900 ° C adalah perkara biasa.
Pemilihan fluks: Gunakan asid bukan organik atau garam (cth., asid fosforik atau borik) sebagai fluks, dengan aplikasi 5% -10%, sama rata di permukaan kimpalan atau pengisi.
Penyediaan alur, Penjajaran paip, Kimpalan Paku, dan kimpalan berlapis: Sama seperti di atas.

2. Bahan kimpalan

Bahan kimpalan menjejaskan kualiti dan prestasi kimpalan. Mereka mesti sepadan dengan bahan paip, mempamerkan kebolehpecutan dan sifat mekanikal yang baik, dan mematuhi piawaian untuk komposisi kimia, sifat-sifat mekanik, dan kebolehkimpalan. Bahan Simpan dalam Kering, berventilasi, dan keadaan sejuk untuk mengelakkan kelembapan, karat, atau pencemaran.

Bahan kimpalan biasa untuk paip keluli lancar termasuk elektrod, wayar, dan pengisi yang memasak. Ciri -ciri dan prinsip pemilihan mereka adalah seperti berikut:

2.1 Elektrod

Elektrod, digunakan dalam kimpalan arka manual, terdiri daripada teras (Untuk logam semasa dan pengisi) dan salutan (untuk perlindungan arka dan kolam renang). Mereka mudah, kos efektif, dan boleh disesuaikan tetapi terdedah kepada kualiti yang tidak stabil, spatter, ubah bentuk, dan kecacatan.

Prinsip pemilihan:

Padankan elektrod ke bahan paip, biasanya keluli rendah karbon atau rendah aloi (cth., J421, J422, J507, J507fe, E6013, E7018).
Pilih diameter (2.5MM -5mm) berdasarkan ketebalan; Diameter yang lebih besar meningkatkan arus dan kecekapan tetapi risiko dan ubah bentuk risiko.
Gunakan elektrod hidrogen rendah untuk kebolehkalasan dan sifat mekanikal yang lebih baik, mengurangkan keliangan dan retak.

2.2 Kabel kimpalan

Kabel kimpalan, digunakan dalam kimpalan gas yang dilindungi, terdiri daripada teras dan kadang -kadang teras fluks untuk perlindungan. Mereka menawarkan berkualiti tinggi, ubah bentuk minimum, spatter rendah, dan kecekapan tetapi memerlukan peralatan yang mahal dan operasi mahir.

Prinsip pemilihan:

Padankan wayar ke bahan paip, biasanya keluli rendah karbon atau rendah aloi (cth., H08mna, H08mn2sia, ER50-6, ER70S-6).
Pilih diameter (0.8MM -1.6mm) berdasarkan ketebalan; Diameter yang lebih besar meningkatkan kecekapan tetapi berisiko.
Gunakan wayar pepejal atau fluks; Wayar pepejal menawarkan sifat yang lebih baik, Walaupun wayar-cored fluks meningkatkan perlindungan dan mengurangkan keliangan.

2.3 Pengisi yang memasak

Pengisi Brazing terdiri daripada teras (untuk menyertai) dan sentiasa berubah-ubah (untuk penyingkiran dan pembasahan oksida). Mereka berkongsi kelebihan dan kekurangan wayar kimpalan.

Prinsip pemilihan:

Pengisi sepadan dengan bahan paip, biasanya tembaga- atau berasaskan perak (cth., BCUP-2, BCUP-3, BAG-1, BAG-2).
Pilih diameter (1MM -3mm) berdasarkan ketebalan; Diameter yang lebih besar meningkatkan kecekapan tetapi berisiko.
Gunakan fluks yang sesuai (cth., asid fosforik atau borik) pada 5%-10%, digunakan secara merata.

3. Persekitaran kimpalan

Persekitaran kimpalan memberi kesan kepada kualiti dan prestasi yang signifikan. Ia mesti memenuhi piawaian untuk suhu, kelembapan, kelajuan angin, pencahayaan, dan bunyi bising, Mengekalkan kering, berventilasi, terang, dan keadaan yang tenang untuk mengelakkan gangguan dari haba yang melampau, kelembapan, angin, cahaya, atau bunyi bising.

Keperluan alam sekitar:

Suhu: 5° C -40 ° C.. Suhu tinggi menyebabkan terlalu panas, keliangan, retak, atau terbakar; suhu rendah menyebabkan keretakan sejuk, gabungan tidak lengkap, atau kekurangan penembusan.
Kelembapan: 40%-80%. Kelembapan yang tinggi menyebabkan kelembapan material, membawa kepada keliangan, retak, atau pengoksidaan; Kelembapan rendah menyebabkan kekeringan yang berlebihan, yang membawa kepada spatter atau ubah bentuk.
Kelajuan angin: 0.5m/s -1.5m/s. Angin Tinggi Menyebarkan Gas, menyebabkan kecacatan; Angin rendah menyebabkan pengumpulan gas, yang membawa kepada spatter atau ubah bentuk.
Pencahayaan: 300LX -500LX. Cahaya yang berlebihan merosakkan penglihatan, menyebabkan kesilapan; Cahaya yang tidak mencukupi membawa kepada kecacatan atau bahaya.
Bunyi bising: 60DB -80dB. Bunyi yang berlebihan merosakkan pendengaran, menyebabkan kesilapan; Kebisingan rendah mengurangkan fokus, membawa kepada kecacatan atau bahaya.

4. Kawalan kualiti

Kawalan Kualiti sangat penting untuk memastikan kualiti dan prestasi kimpalan, Mematuhi piawaian untuk merancang, pemeriksaan, dan penilaian. Ia harus dijalankan sebelum ini, semasa, dan selepas mengimpal.

Komponen kawalan kualiti:

Perancangan kualiti: Membangunkan spesifikasi dan langkah untuk proses kimpalan, bahan, peralatan, kakitangan, persekitaran, pemeriksaan, dan penilaian berdasarkan keperluan projek. Merumuskan sebelum kimpalan, melaksanakan semasa, dan semak selepas.
Pemeriksaan Kualiti: Menjalankan ujian, analisis, dan penilaian kimpalan sebelum ini, semasa, dan selepas kimpalan oleh kakitangan yang berkelayakan atau pihak ketiga. Kaedah termasuk ujian yang tidak merosakkan, Ujian yang merosakkan, dan analisis metallographic, Menilai penampilan kimpalan, dimensi, bentuk, kecacatan, struktur, dan sifat mekanikal. Hasil maklum balas dengan segera untuk pembetulan.
Penilaian Kualiti: Mengklasifikasikan dan mengesahkan kualiti kimpalan berdasarkan hasil pemeriksaan, mematuhi kebangsaan, industri, atau piawaian perusahaan. Menilai gred kualiti dan projek kualiti projek. Hasil maklum balas untuk pembetulan.

5. Kesimpulan

Kimpalan paip keluli lancar adalah teknologi pelbagai yang melibatkan proses, bahan, persekitaran, dan kawalan kualiti. Menguasai unsur -unsur ini sangat penting untuk meningkatkan kualiti dan prestasi kimpalan, memastikan keselamatan saluran paip dan kebolehpercayaan. Artikel ini telah menggariskan perkara utama di empat bidang ini, Berharap untuk memberikan pandangan yang berharga.