1. 概述
鈦材具有良好的耐腐蝕性能,在氧化性、中性及有氯離子的介質(zhì)中,其耐腐蝕性均優(yōu)于不銹鋼,有時甚至超過1Cr18Ni9Ti不銹鋼的10倍。在化工、冶金、造紙、農(nóng)藥、造船、海水淡化、海洋工程、電站冷凝器和醫(yī)療器械等領(lǐng)域獲得成功應(yīng)用。
醋酸乙烯裝置中主要腐蝕性介質(zhì)為醋酸及其混合物,這些介質(zhì)對金屬材料具有較強(qiáng)的腐蝕性。正確選擇和使用與腐蝕介質(zhì)相接觸的金屬材料,對提高裝置生產(chǎn)過程的安全性、穩(wěn)定性和可靠性有著重要意義。一般工業(yè)用不銹鋼很難抵抗醋酸及其混合物的腐蝕,通過選用鈦材作為醋酸乙烯裝置的抗腐蝕金屬材料,可以起到很好的抗腐蝕效果。
我公司于2010年進(jìn)行了某醋酸乙烯裝置施工,該裝置腐蝕介質(zhì)最高設(shè)計壓力為0.5M P a ,最高設(shè)計溫度為150 ℃,主要耐腐蝕管道為鈦管,材質(zhì)為TA2 ,管徑范圍為25.4 ~711.2mm (1 ″~28″),壁厚范圍在2 . 8 ~7 m m,采用手工鎢極氬弧焊焊接。本文結(jié)合工程實(shí)際,闡述鈦管焊接全過程的質(zhì)量控制措施。
2. 鈦材焊接性
(1 )氣體的影響
鈦是一種活性金屬,常溫下能與氧生成致密的氧化膜而保持較高的穩(wěn)定性和耐腐蝕性。在高溫下生成的氧化膜則不致密,在高溫下與氧、氮、氫都有很強(qiáng)的親和力,反應(yīng)速度較快。在300 ℃以上快速吸氫,600 ℃以上快速吸氧,7 0 0 ℃以上快速吸氮,而空氣中含有大量的氧和氮,氮、氧、氫的增加使鈦材焊縫變脆而使其塑性嚴(yán)重下降。因此為了避免空氣的污染,鈦材焊接時要求對焊接區(qū)及溫度高于300 ℃的部位進(jìn)行保護(hù)。
(2 )焊縫氣孔
鈦材對于焊接區(qū)的水分、油脂、氧化物等雜質(zhì)特別敏感,氣孔是焊接中經(jīng)常碰到的問題,形成的氣孔主要是氫氣孔,焊縫金屬形成氣孔主要影響到接頭的疲勞強(qiáng)度。
3. 焊前準(zhǔn)備
(1 )焊接工藝評定
首先,鈦管施工前,需要根據(jù)工程技術(shù)要求中明確的焊接工藝評定標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合工程中鈦管規(guī)格、焊接方法等實(shí)際,編制焊接工藝評定指導(dǎo)書,進(jìn)行焊接工藝評定。其次,鈦管焊接前,需要根據(jù)焊接工藝評定,針對不同的鈦管焊接接頭,編制焊接工藝指導(dǎo)書,施焊過程嚴(yán)格按照焊接工藝指導(dǎo)書的規(guī)定進(jìn)行焊接。
(2)持證焊工
從事鈦管焊接的焊工應(yīng)持有相應(yīng)的焊工資格證,資格證的項(xiàng)目應(yīng)滿足相應(yīng)焊接方法、焊接材質(zhì)、規(guī)格厚度及焊接位置等要求,其中國內(nèi)焊接資格證為《特種設(shè)備作業(yè)人員證》(焊工)。
(3 )焊接材料
首先,入庫焊材應(yīng)具有合格質(zhì)量證明文件,且實(shí)物與證書上的批號相符。焊絲表面應(yīng)潔凈、無氧化色,不應(yīng)有裂紋、起皮、斑疤和夾雜等缺陷。其次,庫房內(nèi)溫度保持在5 ℃以上,濕度不超過60% ,焊材離地面存放。焊接前,使用不含硫的丙酮或乙醇對焊絲進(jìn)行脫脂處理。嚴(yán)禁使用三氯乙烯、四氯化碳等氯化物溶劑,并避免將棉質(zhì)纖維附于表面。
(4 )焊接設(shè)備
焊接設(shè)備應(yīng)雙表(電流表、電壓表)齊全,性能良好。氬弧焊機(jī)應(yīng)有高頻引弧和電流衰減裝置,提前送氣和延遲斷氣功能,具有水冷和空冷系統(tǒng)。









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