紫铜管与不锈钢管对接焊焊接工艺.pdf

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1、2004年2004第3期PipeiineTechnigueandEguipmentNo.3紫铜管与不锈钢管对接焊焊接工艺侯伟鹏，龙建军，谢赐生（广东韶钢建设有限公司，广东韶关512123）摘要：通过对紫铜与不锈钢的焊接性能分析和试验，确定了合理的TIG焊焊接工艺，获得了优质的焊接接头，解决了紫铜管与不锈钢管对接焊接的技术难题。关键词：紫铜管；不锈钢管；TIG焊；焊接工艺中图分类号：TG44文献标识码：B文章编号：1004-961（42004）03-0030-02WeldingProcedureofRedCopperPipeandStainlessSteelPipeButtWeldingHOUW

2、ei-peng，LONGJian-jun，XIECi-sheng（ShaoguanIronandSteeiConstructionLimitedofGuangdong，Shaoguan512123，China）Abstract：Byweidabiiityanaiysisandtestofredcopperandstainiesssteei，thereasonabieweidingprocedureofTIGwereascer-tainedandgoodweiding，jointwasgotten.Theweidingprobiemofredcopperpipeandstainiesssteei

3、pipewasresoived.KeyWords：RedCopperPipe；StainiessSteeiPipe；TIG；WeidingProcedure1引言接头的刚度大，则焊接变形受阻后就会产生很大的焊韶钢大转炉工程的转炉顶吹供氧阀站，其管道的接应力，成为导致焊接裂纹产生的力学原因。设计压力为2.5MPa，属GC2类供氧压力管道，设计利表!铜和不锈钢物理性能比较用紫铜管作为阻火器，主要是因为紫铜管具有导热性热导率线胀系数收缩率金属能优良、常温塑性良好的特性，用于介质流速急剧变（/W·m-1·k-1）（/>10-6k-1）/%化且易燃易爆的特殊管段上，可起到阻火和快速散热紫铜385.191

4、6.84.7的效果。由于阻火器前后均为不锈钢管（0Cr18Ni9），不锈钢16.2916.32.0故需进行紫铜管与不锈钢管对接焊。紫铜管和不锈2.2化学成分差异分析钢管有!159mm>6mm，!325mm>10mm2种规格，根据金属学原理，元素间的相容性对异种金属的每种规格各有8个对接焊口，设计技术要求采用全焊焊接性起决定性的作用，化学元素间的相互溶解度取透连续焊。决于溶质元素之间的晶体点阵类型、原子尺寸、晶格2焊接性分析常数的差别。高温（912~1390C）时Fe与Cu晶体结紫铜与奥氏体不锈钢的焊接属于异种金属焊接，构均为面心立方（fcc）、原子半径尺寸相近、晶格常数接近，故钢与铜的焊接性较

5、好［1］。但铜与钢焊接时，两者的物理性质差异很大，熔点相差达400C以上，使焊接难度增大，能否获得满意的焊接接头，取决于被焊缝金属晶粒间容易形成（Cu+Cu20），（Fe+Fe3S2），焊金属的物理性能、化学成分和所采用的焊接方法及（Ni+Ni3S2）等多种低熔点共晶，在焊缝金属凝固结晶工艺。的后期，这些低熔点共晶以“液态薄膜”的形式连2.1物理性能差异分析续分布在固态a铜的晶粒边界，割断固体晶体间的联表1为铜和不锈钢物理性能比较，由表1可见，钢系，削弱了晶间结合能力，致使焊缝金属塑性显著与铜物理性能差别很大，铜的热导率是钢的23.6倍。下降。此时，由于钢和铜之间显著的物理性能差异焊接时热量会

6、迅速从加热区向外传导，熔合区难以达而或多或少产生的拉伸应力就有可能导致焊接接头到熔化温度，致使填充金属与母材不能很好熔合，产脆弱部位产生热裂纹。铜和不锈钢的化学成分比较生焊不透现象［2］。如表2。铜的线胀系数比钢略大，而收缩率是钢的2.35根据对铜和钢焊接性的分析，选择正确的焊接方倍，且铜的导热能力强，冷却凝固时变形量大，而焊接法及合适的填充材料，制定合理的焊接工艺是获得优收稿日期：2003-12-10收修改稿日期：2004-01-31第3期侯伟鹏等：紫铜管与不锈钢管对接焊焊接工艺31良焊接接头的关键。（5）制取冷弯试样4件，宽度为30mm，弯曲角度表!铜和不锈钢化学成分比较为180，抗弯试验

7、结果：无裂纹，合格。6焊接工艺应用组别牌号化学成分（质量分数）/%6.1坡口及焊材清理C：!0.07；Si：!1.00；Mn：!2.00；P：!0.035奥氏不锈钢0Cr18ni9管端加工坡口形式见图2，对于"159mm>6mmS：!0.030；ni：8.00~11.00；Cr：17.00~19.00Cu：99.5；P：0.01~0.04；S：!0.01；0：!0.01管，留钝边!为1~2mm、间