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僦气管道设计氤气浓度对马氏体钢、不锈钢等高合金钢的内部质量有着重要的影响,目前大部分检测管道内部氤气浓度的方法还是基于传统的测试法,即在管道焊缝密封预留处用打火机测试,当火焰熄灭时判断内部充氤效果达到要求,但这种传统测试方法往往会受到管道内部穿堂风的影响,会出现判断不准确的情况,造成施工管道焊口内壁氧化现象目前关于充氤保护方式的研究报道在国内很多,但氨气浓度的大小对于马氏体钢、不锈钢等高合金钢的内部质量的影响则报道较少,因此有必要开展此方面的研究工作⑴根部易氧化材料氤气保护浓度的测定;2马氏体耐热钢P91及奥氏体不锈钢lCrl8Ni9Ti两种材质的氤气浓度测定对比;⑶各种浓度的氤气对管道内部的保护效果的对比本次试验采用了马氏体耐热钢P91规格为p219mmx40mm及奥氏体不锈钢lCrl8Ni9Ti规格为pl85mmxl8mm两种材质进行,氨气选用
99.99%高纯氮气进行将管子分段进行焊接,每一段采用不同的氨气流量及氤气浓度,将焊口预留一段进行测试焊缝的焊接,长度为100mm左右,其他则全部密封、试验测量仪器型号为MD2XP-3140的氤气分析仪测量方法:设备调零后,将气体吸口对准测量部位预留孔进行测量,待浓度值显示稳定后,其显示数值则为实际浓度值在焊接过程中焊接电流固定115A通过改变氨气流量及氨气浓度,来测定在不同氨气流量及氨气浓度的情况下,其保护效果的差异氨气流量范围为5〜25L/min分别采集了流量为5101525L/min流量下的保护效果值不同氤气流量和氤气浓度配比下根部的保护效果,表中预留孔长度为约数在焊接过程中焊接电流固定90A其他试验过程和P91钢试验基本相似,但对于节门到头的情况没有测定P91和1C-8Ni9Ti两种材质,氤气浓度在70%以下,流量在10L/min以下,则保护效果差,根部成型外观不好,如试验中P91测定了47%、lCrl8Ni9Ti测定了60%保护效果起的作用很小,根部存在氧化;P91僦气流量在15L/min僦气浓度达到85%时,保护效果达到常规中对于焊缝根部的质量及外观需求;lCrl8Ni9Ti氨气流量为15L/min氤气浓度达到90%时,保护效果达到常规中对于焊缝根部的质量及外观需求;4在浓度及流量进一步提高的情况下,保护效果更好,但经济性较差设计原则1针对马氏体耐热钢P91及奥氏体不锈钢lCrl8Ni9Ti两种材质的氮气保护效果的测定,通过对保护效果及经济性的综合对比考虑,确定了最佳氤气浓度及氤气流量的范围为:即氤气流量为15L/min;氤气浓度为马氏体耐热钢在85%〜90%之间,奥氏体不锈钢在90%以上⑵通过试验表明氤气浓度的大小对焊缝根部的保护效果有很大的影响,管道内部氤气浓度是制约焊缝内部质量的关键,是保障焊接质量的重要环节3按照试验采集到的数据在实际工作中的应用得知,在保证焊缝的质量的前提下可节约大量僦气。