上海威遥焊接分享：不锈钢管道焊接如何防止背面氧化？

石油化工不锈钢管道焊接过程中，焊缝表面和热影响区容易氧化变色。为了保证不锈钢的耐腐蚀性能，焊接后焊缝上会形成一层致密的氧化膜，但不锈钢管内壁往往不能通过酸洗钝化，严重降低了不锈钢管内壁的耐腐蚀性能。但是一般的焊接工艺和施工措施很难保证背面焊缝和热影响区的焊接质量，因此需要改进焊接工艺，采取措施防止背面氧化变色。

不锈钢管焊接背面和表面易氧化的原因分析

1)当背面被氩气保护时，很难将管内的空气以旋涡状完全排出。即使更换时间延长，当内口完全密封时，氧含量可达<0.01%(体积分数)，但开坡口开始焊接后，氧含量会上升到0.05%(体积分数)甚至更高。高浓度的氧气最终会使焊道后表面氧化成蓝色或紫色。

2)在现场施工中，焊工一般使用简单的带有划痕和引弧的氩弧焊炬。这种焊枪使高温焊道在断弧后瞬间失去氩气的保护，导致每次闭合的接头容易氧化变色。

3)每次引弧时，由于空气通过开焊槽进入内口，内口含氧量高，高温焊缝容易局部氧化。

4)焊接填充料和堆焊层时，焊接电流大，焊接热输入大，或者夹层温度高，焊缝背面也会氧化变色。

5)氩气纯度低，氧含量高对焊接保护效果差。

6)不锈钢导热性差，为钢的三分之一，焊接时不能发热，焊道和热影响区温度高，容易氧化。

焊接工艺的改进

1)里口保护气中的氧气是焊道和热影响区氧化变色的主要原因，排除保护气中的氧气可以解决氧化问题。采用纯度为99.999%的高纯氩气为焊接气体，混合气体(5%H2+95%Ar)为背面保护气体，利用氢气与氧气在高温下的化学反应减少了管道中的氧含量。

2)氩气的密度高于空气。更换管内空气时，应采用低充高放的原则，适当延长充气的更换时间。

3）使用有电流缓升、电流衰减、提前送气、滞后停气功能的焊机和高频引弧焊枪。保护气体中的氧气在引弧开始时被燃烧的电弧燃烧，避免了引弧时焊道的氧化。高温焊道断弧后仍处于氩气的有效保护下，防止接头局部氧化变色。

4)增大喷嘴直径，采用φ10~φ12mm的喷嘴，增加保护范围。

5)封口采用密封性能好的锡箔胶带，不得使用纸胶带。

6)当最终接头闭合时，降低充氩流量，最好采用保持充氩流量不变，一侧开启排气的方法，以获得最佳焊接效果。

7)道之间和层之间的温度控制在60℃以下，焊接中也可以用焊接两侧缠绕循环水的冷却铜管和棉湿布缠绕在焊接两侧降温，减少焊接高温停留时间。

8)前三层应采用小热输入的氩弧焊焊接，内口应连续充入氩气保护。达到一定厚度后，用焊条进行焊接。无论是氩弧焊还是焊条电弧焊，电流都应尽可能小，在保证焊接质量的前提下，焊接速度应尽可能快，以减少焊接热输入，避免因焊缝温度过高而氧化。

在化工厂建设中，不锈钢管焊后不能酸洗钝化，焊道内表面在焊接过程中不允许氧化，因此焊道和热影响区的表面颜色必须是银白色。通过以上工艺措施的施工，达到了设计和业主的要求，保证了不锈钢管道的耐腐蚀性能。