
Ống thép hợp kim Inconel 601® | (UNS N06601, W.Nr. 2.4851)
tháng tư 26, 2025: Quá trình hàn, Vật liệu, và môi trường
Ống thép liền mạch là vật liệu quan trọng với các ứng dụng rộng. Công nghệ hàn cho ống thép liền mạch là một yếu tố quan trọng để đảm bảo đường ống dẫn chất lượng và hiệu suất. Bài viết này thảo luận về các yếu tố cần thiết của Ống thép liền mạch Công nghệ hàn từ bốn quan điểm: Quá trình hàn, Vật liệu hàn, Môi trường hàn, và kiểm soát chất lượng, cung cấp một tài liệu tham khảo cho các học viên.
1. Quá trình hàn
Quá trình hàn cho các ống thép liền mạch phải tuân thủ các tiêu chuẩn liên quan, bao gồm cả dòng hàn, điện áp, tốc độ, và che chắn khí. Trước khi hàn, thiết bị nên được kiểm tra để đảm bảo hoạt động bình thường; trong quá trình hàn, Các điều kiện phải được kiểm soát nghiêm ngặt để đảm bảo chất lượng mối hàn; sau khi hàn, Kiểm tra nên xác minh việc tuân thủ các tiêu chuẩn.
Các phương pháp hàn phổ biến cho các ống thép liền mạch bao gồm hàn vòng cung thủ công, Hàn chắn khí, và hàn. Phương pháp và tham số thích hợp được chọn dựa trên vật liệu ống, đường kính, bức tường dày, Loại rãnh, và vị trí hàn. Dưới đây là các đặc điểm và điểm chính của các phương pháp này.
1.1 Hàn hồ quang thủ công
Hàn hồ quang thủ công là một phương pháp được sử dụng rộng rãi phù hợp cho cả ống thép liền mạch và hàn. Nó rất đơn giản để vận hành, có chi phí thiết bị thấp, và có khả năng thích nghi cao. Tuy nhiên, nó có những nhược điểm như chất lượng mối hàn không ổn định, Spatter đáng kể, biến dạng lớn, và tính nhạy cảm với độ xốp và vết nứt.
Điểm chính cho hàn vòng cung thủ công:
-
Lựa chọn điện cực: Chọn điện cực dựa trên vật liệu ống, độ dày, Vị trí hàn, và gõ. Điện cực hydro thấp (ví dụ., J507, J507fe, E7018) thường được sử dụng, với đường kính từ 2,5mm đến 5 mm và dòng hàn từ 80a đến 300a.
-
Chuẩn bị rãnh: Cho hàn mông, Chuẩn bị rãnh hoặc vát thích hợp là bắt buộc. Sử dụng các rãnh hình chữ V hoặc hình i tùy thuộc vào độ dày tường. Bề mặt rãnh phải mịn và sạch sẽ; Không nên hàn các đầu ống bị lỗi. Thông số kỹ thuật rãnh:Bức tường dàyLoại rãnhGóc rãnhKhoảng cách rãnh6mmV60° ~ 70 °1~ 2 mm>6mmNhân vật30° ~ 40 °2~ 4mm
-
Căn chỉnh ống: Căn chỉnh các đường ống bằng cách sử dụng các hỗ trợ hoặc vận thăng để đảm bảo định vị trung tâm mà không cần dịch chuyển. Các bề mặt bên ngoài phải được đổ ra, được xác minh bằng cách sử dụng thước đo thép ở mức 200mm từ mối hàn trên bề mặt ống đối diện.
-
Hàn đính: Sau khi căn chỉnh, thực hiện các mối hàn với độ dày phù hợp với lớp hàn đầu tiên nhưng không vượt quá 70% tường dày. Rễ hàn phải được thâm nhập đầy đủ, với các mối hàn đều được đặt đồng đều và đối xứng.
-
Hàn nhiều lớp: Xác định số lượng lớp hàn và trình tự dựa trên độ dày tường và đường kính điện cực. Mối hàn từ dưới lên trên, Bắt đầu với gốc, tiếp theo là lớp phụ và lớp nắp. Duy trì tốc độ hàn và góc điện cực thích hợp cho đồng nhất, hàn không khiếm khuyết. Làm sạch xỉ và Spatter trước mỗi lớp và cho phép làm mát tự nhiên. Điểm bắt đầu và chấm dứt hồ quang Stagger bằng 20 mm hoặc 30 °.
1.2 Hàn chắn khí
Sử dụng hàn bằng khí đốt hoặc khí hoạt động để bảo vệ vòng cung và bể nóng chảy, ngăn ngừa ô nhiễm bởi oxy hoặc nitơ. Nó phù hợp cho các ống thép liền mạch và hàn, Cung cấp chất lượng mối hàn cao, biến dạng tối thiểu, Spatter thấp, và hiệu quả cao. Tuy nhiên, Nó có chi phí thiết bị cao hơn, Yêu cầu hoạt động chặt chẽ hơn, và sự nhạy cảm với điều kiện môi trường.
Điểm chính cho hàn:
-
Lựa chọn khí bảo vệ: Chọn loại khí, Tốc độ dòng chảy, và áp lực dựa trên vật liệu ống, độ dày, và loại mối hàn. Các loại khí phổ biến bao gồm hỗn hợp co₂ hoặc ar+co₂, với tốc độ dòng chảy 10L/phút đến 25L/phút và áp suất từ 0,2MPa đến 0,4MPa.
-
Lựa chọn dây hàn: Chọn dây dựa trên vật liệu ống, độ dày, và loại mối hàn. Dây thép carbon thấp (ví dụ., H08mNA, H08MN2SIA) với đường kính 0,8mm đến 1,6mm thường được sử dụng, với phân cực ngược (phôi tiêu cực, ngọn đuốc dương).
-
Chuẩn bị rãnh: Giống như hàn vòng cung thủ công (Xem bảng trên).
-
Căn chỉnh ống: Giống như hàn vòng cung thủ công.
-
Hàn đính: Giống như hàn vòng cung thủ công.
-
Hàn nhiều lớp: Giống như hàn vòng cung thủ công, Đảm bảo góc và tốc độ dây phù hợp cho các mối hàn đồng đều.
1.3 Khoe khoang
Brazing sử dụng kim loại nóng chảy hoặc hợp kim làm chất độn để tham gia các bộ phận kim loại, Thích hợp cho các ống thép liền mạch và hàn. Nó cung cấp chất lượng mối hàn cao, biến dạng tối thiểu, Spatter thấp, và hiệu quả cao nhưng chia sẻ những hạn chế tương tự như hàn.
Điểm chính để hàn:
-
Lựa chọn kim loại phụ: Chọn chất làm đầy dựa trên vật liệu ống, độ dày, và loại mối hàn. Chất độn dựa trên đồng hoặc bạc (ví dụ., BCUP-2, BCUP-3, Túi-1) với đường kính từ 1mm đến 3 mm và các điểm nóng chảy từ 600 ° C đến 900 ° C là phổ biến.
-
Lựa chọn thông lượng: Sử dụng axit vô cơ hoặc muối (ví dụ., axit photphoric hoặc boric) như thông lượng, với ứng dụng 5% 10%, lớp phủ đều trên bề mặt mối hàn hoặc chất độn.
-
Chuẩn bị rãnh, Căn chỉnh ống, Hàn đính, và hàn lớp: Giống như trên.
2. Vật liệu hàn
Vật liệu hàn ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng và hiệu suất hàn. Họ phải phù hợp với vật liệu ống, trưng bày khả năng hàn tốt và tính chất cơ học, và tuân thủ các tiêu chuẩn cho thành phần hóa học, tính chất cơ học, và khả năng hàn. Lưu trữ vật liệu khô, thông gió, và điều kiện mát mẻ để ngăn ngừa độ ẩm, rỉ sét, hoặc ô nhiễm.
Vật liệu hàn phổ biến cho ống thép liền mạch bao gồm các điện cực, Dây điện, và chất làm đầy hàn. Đặc điểm và nguyên tắc lựa chọn của họ như sau:
2.1 Điện cực
Điện cực, được sử dụng trong hàn vòng cung thủ công, bao gồm một lõi (Đối với kim loại hiện tại và chất độn) và một lớp phủ (Để bảo vệ hồ quang và hồ bơi). Họ đơn giản, tiết kiệm chi phí, và có thể thích nghi nhưng dễ bị chất lượng không ổn định, Spatter, sự biến dạng, và khiếm khuyết.
Nguyên tắc lựa chọn:
-
Kết hợp điện cực với vật liệu ống, Thông thường, thép carbon thấp hoặc hợp kim thấp (ví dụ., J421, J422, J507, J507fe, E6013, E7018).
-
Chọn đường kính (2.5mm, 5mm) Dựa trên độ dày; Đường kính lớn hơn làm tăng dòng điện và hiệu quả nhưng có nguy cơ bị biến dạng và biến dạng.
-
Sử dụng các điện cực hydro thấp cho khả năng hàn và tính chất cơ học tốt hơn, Giảm độ xốp và nứt.
2.2 Dây hàn
Dây hàn, được sử dụng trong hàn, bao gồm một lõi và đôi khi là lõi thông lượng để bảo vệ. Họ cung cấp chất lượng cao, biến dạng tối thiểu, Spatter thấp, và hiệu quả nhưng yêu cầu thiết bị tốn kém và hoạt động lành nghề.
Nguyên tắc lựa chọn:
-
Khớp dây với vật liệu ống, Thông thường, thép carbon thấp hoặc hợp kim thấp (ví dụ., H08mNA, H08MN2SIA, ER50-6, ER70S-6).
-
Chọn đường kính (0.8mm, 1,6mm) Dựa trên độ dày; Đường kính lớn hơn làm tăng hiệu quả nhưng rủi ro Spatter.
-
Sử dụng dây đai rắn hoặc thông lượng; dây rắn cung cấp các thuộc tính tốt hơn, trong khi dây có chiết bằng từ thông tăng cường bảo vệ và giảm độ xốp.
2.3 Brazing filler
Chất làm đầy hàn bao gồm một lõi (để tham gia) và thông lượng (để loại bỏ oxit và làm ướt). Họ chia sẻ những lợi thế và bất lợi của dây hàn.
Nguyên tắc lựa chọn:
-
Khớp với chất làm đầy với vật liệu ống, Thông thường đồng- hoặc dựa trên bạc (ví dụ., BCUP-2, BCUP-3, Túi-1, Túi-2).
-
Chọn đường kính (1mm, 3mm) Dựa trên độ dày; Đường kính lớn hơn làm tăng hiệu quả nhưng rủi ro Spatter.
-
Sử dụng thông lượng thích hợp (ví dụ., axit photphoric hoặc boric) ở mức 5%, áp dụng đồng đều.
3. Môi trường hàn
Môi trường hàn ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng và hiệu suất. Nó phải đáp ứng các tiêu chuẩn cho nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ gió, ánh sáng, và tiếng ồn, duy trì khô, thông gió, sáng, và điều kiện yên tĩnh để tránh can thiệp từ nhiệt độ cực cao, độ ẩm, gió, ánh sáng, hoặc tiếng ồn.
Yêu cầu môi trường:
-
Nhiệt độ: 5° CTHER 40 ° C.. Nhiệt độ cao gây quá nóng, độ xốp, vết nứt, hoặc đốt cháy; Nhiệt độ thấp gây ra vết nứt lạnh, không hoàn chỉnh hợp nhất, hoặc thiếu sự thâm nhập.
-
Độ ẩm: 40%–80%. Độ ẩm cao gây ra độ ẩm vật liệu, dẫn đến độ xốp, vết nứt, hoặc oxy hóa; Độ ẩm thấp gây khô quá mức, dẫn đến spatter hoặc biến dạng.
-
Tốc độ gió: 0.5M/STHER 1,5m/s. Gió lớn phân tán khí che chắn khí, gây ra khiếm khuyết; Gió thấp gây ra sự tích tụ khí, dẫn đến spatter hoặc biến dạng.
-
Ánh sáng: 300LXTHER 500LX. Ánh sáng quá mức làm suy yếu tầm nhìn, gây ra lỗi; Ánh sáng không đủ dẫn đến khiếm khuyết hoặc nguy hiểm.
-
Tiếng ồn: 60DBTHER 80db. Tiếng ồn quá mức làm suy yếu thính giác, gây ra lỗi; Tiếng ồn thấp làm giảm tiêu điểm, dẫn đến khiếm khuyết hoặc mối nguy hiểm.
4. Quản lý chất lượng
Kiểm soát chất lượng là rất quan trọng để đảm bảo chất lượng và hiệu suất hàn, Tuân thủ các tiêu chuẩn để lập kế hoạch, kiểm tra, và đánh giá. Nó nên được tiến hành trước, trong lúc, và sau khi hàn.
Thành phần kiểm soát chất lượng:
-
Lập kế hoạch chất lượng: Phát triển các thông số kỹ thuật và biện pháp cho các quy trình hàn, nguyên vật liệu, thiết bị, nhân viên, môi trường, kiểm tra, và đánh giá dựa trên các yêu cầu dự án. Xây dựng trước khi hàn, Thực hiện trong thời gian, và xem xét sau.
-
Kiểm tra chất lượng: Tiến hành thử nghiệm, Phân tích, và đánh giá các mối hàn trước, trong lúc, và sau khi hàn bởi nhân viên đủ điều kiện hoặc bên thứ ba. Các phương pháp bao gồm thử nghiệm không phá hủy, Thử nghiệm phá hủy, và phân tích kim loại, Đánh giá sự xuất hiện hàn, kích thước, hình dáng, khuyết tật, cấu trúc, và tính chất cơ học. Kết quả phản hồi ngay lập tức để sửa chữa.
-
Đánh giá chất lượng: Phân loại và chứng nhận chất lượng mối hàn dựa trên kết quả kiểm tra, Tuân thủ quốc gia, ngành công nghiệp, hoặc tiêu chuẩn doanh nghiệp. Đánh giá các loại hàn và các loại chất lượng dự án và điều kiện chấp nhận. Kết quả phản hồi để sửa chữa.
5. Phần kết luận
Hàn ống thép liền mạch là một công nghệ nhiều mặt liên quan đến các quy trình, nguyên vật liệu, môi trường, và kiểm soát chất lượng. Nắm vững các yếu tố này là rất quan trọng để cải thiện chất lượng và hiệu suất hàn, Đảm bảo an toàn và độ tin cậy đường ống. Bài viết này đã phác thảo các điểm chính trên bốn lĩnh vực này, Hy vọng cung cấp những hiểu biết có giá trị.