EP管焊接學(xué)習(xí)課件

跨入半導(dǎo)體行業(yè)，介入超純氣體管道施工我中電四公司在激烈的市場競爭中，公司領(lǐng)導(dǎo)英明決策，緊握市場脈搏，先后在上海、北京、蘇州、南京及東北等地建立了分公司，介入了上海普萊克斯、中芯國際、杜邦、Intel、北京首鋼、蘇州金像、吉林華威等國際國內(nèi)知名公司的潔凈項目工程。超純介質(zhì)不銹鋼管道施工要求技術(shù)含量高，是半導(dǎo)體工藝、通訊技術(shù)、生物工程中是必不可少的，超純介質(zhì)不銹鋼管道施工要求在千級以上的潔凈室或廠房內(nèi)預(yù)制，管道施工對含氧量、露點、塵埃粒子、碳?xì)浠衔锒加袊?yán)格的要求；超純氣體管道施工要求施工人員的素質(zhì)高，施工人員既要熟練操作自動焊機和編制參數(shù)，又要具備較強的潔凈意識，具備精益求精的工作態(tài)度；超純氣體管道施工對機械設(shè)備要求高，目前使用的設(shè)備有美國、法國和德國制造的，價格昂貴，科技含量高。AW自動焊接系統(tǒng)1、GTAW自動焊1）GTAW就是在惰性氣體的保護下，使用鎢做電極產(chǎn)生電弧來融接金屬的焊接方法。G—在此指惰性氣體，T—tungsten(鎢)，A—arc（電?。?，W—weld（焊接）。2）在GTAW中所使用的惰性氣體一般是氬氣（Argon），有的也使用氦氣，通常把這種焊接方法稱作氬焊。3）GTAW的優(yōu)點①能焊出高品質(zhì)的焊縫②可以準(zhǔn)確的控制熱輸入③可以焊接多種不同的金屬④有無填料皆可焊接⑤可消除飛濺2、GTAW自動焊的主要組成⑴保護氣體⑵焊機⑶鎢棒⑷焊把、夾具1）保護氣體①保護氣體一般使用惰性氣體，通常使用氬氣（Ar）,其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，且在大氣中的含量較其它惰性氣體多，價格便宜。②焊接中使用的氬氣的純度為99.999%。氬氣比空氣中38%，充氣時應(yīng)注意此性質(zhì)。③管道焊接時不論管內(nèi)管外都需要氬氣保護，來防止焊點的氧化。管外保護是把氬氣通入焊把內(nèi)腔保護焊點，管內(nèi)保護是把氬氣直接通入管內(nèi)保護焊接點。④管內(nèi)充入氬氣一是防止內(nèi)焊縫氧化,另一個用途就是使管內(nèi)產(chǎn)生內(nèi)壓。焊接時融化的金屬會產(chǎn)生凹陷，管內(nèi)的壓力可防止焊縫產(chǎn)生凹陷。但管內(nèi)的壓力過大會造成焊縫凸起，甚至?xí)_破管材。⑤管內(nèi)壓力的控制：管內(nèi)壓力因管徑不同、壁厚不同而不同，可用壓差計量取。充氣的流量越大，內(nèi)壓越大。在一定的流量條件下，影響內(nèi)壓的因素有管子的長度和出口端的出氣孔徑，每次焊接前都必須量取，以確保所需的壓力。⑥混合氣體焊接使用的保護氣體以氬最為普遍,但有些情況下也可以使用混合氣體,混合比例約為3～10%。§Ar+H2混合氣：因H2易燃燒，增加了電弧的溫度，使電弧的穿透力加強，適用于厚壁材質(zhì)?！霢r+He混合氣：同樣的電流和電壓下，He釋放的熱量比Ar大二倍，能獲得較大的熔深，但電流的穩(wěn)定性和熔池的控制卻比Ar差，若用75%Ar和25%He，能綜合兩種氣體的優(yōu)點，電弧既穩(wěn)定還能獲得較大的熔深。其它混合保護氣體見表1表1焊接保護氣體混合氣體成分適用特點5%O2/ArMIG焊接中碳鋼、合金鋼、不銹鋼。焊接性好，焊接速度快，能降低焊縫中的含碳量。2%O2/ArMIG焊接焊接速度快，適用于薄板碳鋼焊接。5%H2/ArTIG＆PLASMA6mm以上厚度的不銹鋼焊接及切割2%H2/ArTIG適用于薄壁不銹鋼熔融焊，不填料。3%H2/ArTIG3～5mm厚的不銹鋼焊接7%H2/ArTIG＆TIG適用于較厚(5mm以上)的不銹鋼焊接3%CO2+2%O2/ArTIG適用于普通碳鋼、不銹鋼焊接，焊接速度快。25%Ar/HeTIG＆TIG＆PLASMA對于鋁合金、銅、鎂、鎳等焊接效果較好，在9mm以上焊材效果尤佳。25%He/ArTIG＆TIG特殊不銹鋼、薄鋁及銅材料焊接，尤其防止氧化上效果特佳，且焊接速度快。7%Ar+2.5%CO2/HeMAG&MG用于不銹鋼及不銹鋼合金的焊接，效果非常完美，能降低焊縫中的含碳量。2%H2/N2TIG用于TIG焊在不銹鋼焊接時管內(nèi)保護氣35%H2/ArPLASMA切割碳鋼、鋁、不銹鋼（40mm厚），速度快35%H2/N2PLASMA切割40mm以上的不銹鋼，切割速度快，煙量少，切割面平整。40%H2/N2PLASMA切割50mm以上的不銹鋼，切割速度快，煙量少，切割面平整，殘渣附著量少。50%H2/N2PLASMA切割60～80mm以上的不銹鋼，切割速度快，煙量少，切割面平整，殘渣附著量少。15%CO2/ArMIG焊接輕型鋼、軟鋼、不銹鋼等薄鋼材的焊接，短弧焊時滲透性高。20%CO2/ArMIG焊接對薄型及中型鋼焊接時，短弧焊時滲透性較好，焊道平滑。25%CO2/ArMIG焊接中厚板材焊接，不銹鋼藥心焊絲有特殊的效果，殘渣少，煙量少。5%CO2/ArMIG焊接輕型鋼、不銹鋼及薄鋼材焊接，尤其在使用脈沖時能得到快速效果。35%CO2/ArMIG焊接中薄板焊接，適用于藥心焊絲，滲透性好。40%CO2/ArMIG焊接40～60mm厚碳鋼，打底焊，配合藥心焊絲使用，滲透好。2）焊機①自動焊機ARCMachine:ARC107―4A(美國)ARC207AARC207A―1A207A―HPSwagelok:CajonD75(美國)CajonD100CajonM100ORBIMAT160C(德國)波利速：PS―204(法國)②半自動焊機（手焊機）HanshenP―160等ARC207A、ORBMAT160C一般適用于中型管徑焊接，3/4″～3.5″。Cajon系列適用于小管徑的焊接，1/4″～3/4″。PS―204一般適用于大管徑的焊接，大于3.5″的管子。手焊機一般用于管子的點固，在自動焊機不能焊接的位置，也可用它焊接，但焊接技術(shù)要求較高。3）鎢棒①鎢棒是焊機使用的電極材料,一般為非消耗性電極,也就是說電極本身不作為填充材料。鎢的熔點較高,且能發(fā)射電子,做電極使用不易損耗。②通常所使用的鎢極有三種：純鎢電極釷鎢電極鈰鎢電極選擇電極一般選擇釷鎢、鈰鎢極，而不采用純鎢極，因釷、二氧化鈰，在高溫下，端部外形不易受影響，且具有很強的電子發(fā)射能力，有較大的負(fù)載電流，使用壽命長，起弧容易，電弧穩(wěn)定。但由于釷具有放射性，非必要一般不采用釷鎢極，而采用鈰鎢極。③鎢棒的研磨：§鎢極長度和形狀,必須按有關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)研磨,因為它的誤差會直接影響電弧長度的正確性和電弧燃燒的穩(wěn)定性,直接影響焊縫的質(zhì)量和焊接能否順利進行,應(yīng)特別注意?！觳煌軓剿褂玫逆u棒長度不同,研磨時把鎢棒的一端磨成圓錐狀,錐度磨成18°,尖部磨出直徑0.4mm的平臺，這樣能使電流密度保持在高范圍不變，起弧容易，但不能磨的太尖，否則容易使鎢棒燒損。4）焊頭、夾具①每臺自動焊機都配有不同型號的焊頭，焊頭是卡持EP管進行全封閉自動焊的重要設(shè)備。常用的焊頭型號有：K型系列焊頭;H型系列焊頭；MW型系列焊頭；9型系列焊頭。這四種焊頭都是全封閉焊頭。②ARC207A配有焊頭9-7500、9-4500、9-1500焊頭，它也能配CajonM100的焊頭。每種型號的焊頭又配有不同管徑的夾具，從1/4″到7.5″。超純氣體管道1、超純氣體管道的材質(zhì)超純氣體管道按其流通介質(zhì)的工藝要求一般采用薄壁不銹鋼管，通常采用316L,美國編號：316L；日本編號：SUS316L；相當(dāng)于我國牌號：00Cr17Ni14Mo2（316為0Cr17Ni12Mo2；304為0Cr18Ni9；304L為00Cr19Ni10）。316L中含有鉻、鎳、鉬三種合金元素，鉻的存在提高了不銹鋼在氧化性介質(zhì)中的耐腐蝕性，形成一層富鉻氧化膜；而鉬的存在則提高了不銹鋼在非氧化性介質(zhì)中的耐腐蝕性；鎳是奧氏體的形成元素，它們的存在既提高了鋼的耐腐蝕性，又提高了鋼的工藝性能。2、分類超純氣體管道按對管內(nèi)壁的不同處理方式分為：AP管酸洗BA管光輝退火EP管電子拋光VIM+VAR真空脫碳3、EP管品牌SumikimKuzeKobcValaxASTDockweller4、EP管的質(zhì)量要求⑴含氧量：＜1ppm⑵露點：＜－80℃⑶塵埃粒子：0.1的粒子小于10個/cf⑷碳?xì)浠衔铮簾o⑸雙層塑料密封包裝完好5、超純氣體管道施工機具自動焊機ARC207A、PS—204切管機RA41端面加工機電源穩(wěn)壓器手工鎢極氬弧焊機氬氣過濾器氬氣分氣筒不銹鋼彎管器1/4″、3/8″、1/2″、3/4″不銹鋼鉗桌臺虎鉗有機玻璃水平儀線錘氬氣表氧氣表潔凈氣管不銹鋼細(xì)絲刷合金鋼什錦銼鋼絲鉗尖嘴鉗塵埃粒子測試儀露點測試儀碳?xì)浠衔餃y試儀氬氣純度檢測儀EP管預(yù)制潔凈室（1000級，面積不小于8×5㎡）割管器反光鏡小手電筒刮刀氬氣干燥器6、對施工人員的要求工程技術(shù)人員負(fù)責(zé)施工計劃、工程技術(shù)和潔凈措施的制訂，繪制預(yù)制加工圖，并負(fù)責(zé)組織、指導(dǎo)全面實施，對EP管施工質(zhì)量負(fù)全責(zé)。質(zhì)量檢驗人員，應(yīng)對EP管預(yù)制、安裝作業(yè)進行全面質(zhì)量檢查和控制，督促檢查各項潔凈措施的貫徹執(zhí)行；檢查確認(rèn)預(yù)制安裝質(zhì)量、檢查確認(rèn)焊接前后的焊口樣品；檢查確認(rèn)焊接記錄和各種檢測及其記錄的正確性；并負(fù)責(zé)匯總和整理交工資料。管工應(yīng)經(jīng)EP管預(yù)制、安裝的專業(yè)培訓(xùn)合格后方能上崗。管工必須按規(guī)定的潔凈、技術(shù)措施按圖預(yù)制和安裝EP管，負(fù)責(zé)專用設(shè)備的正確使用和保養(yǎng)，負(fù)責(zé)做好各項測試準(zhǔn)備工作和測試工作，負(fù)責(zé)EP管的預(yù)制、安裝達到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。焊工應(yīng)經(jīng)EP管焊接專業(yè)培訓(xùn)合格方能上崗。焊工必須按規(guī)定的潔凈措施和操作程序按圖組裝、焊接EP管。負(fù)責(zé)正確使用焊接電源和相關(guān)設(shè)備；負(fù)責(zé)設(shè)定和調(diào)整焊接工藝參數(shù)，保證EP管焊接達到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，并負(fù)責(zé)做好焊接記錄，接受有關(guān)人員的督促檢查。7、EP管的預(yù)制1）為了減少安裝現(xiàn)場的焊接工作量，確保潔凈度，EP管應(yīng)在1000級的潔凈室內(nèi)預(yù)制，進入潔凈室的人員必須穿戴潔凈服、潔凈帽、潔凈鞋、潔凈手套，進入潔凈室的用具必須擦洗干凈。用于EP管加工的工具不準(zhǔn)用于碳鋼，以防污染。2）EP管得開箱檢驗，檢查項目①內(nèi)外層塑料保護袋完好。②輕慢的脫開管兩端的塑料封套，管內(nèi)壁應(yīng)光亮、無塵。③如發(fā)現(xiàn)管內(nèi)有灰塵，應(yīng)用割管器從管中間輕輕割斷，并兩端充氣，如中間仍有灰塵為不合格。④驗收合格后，按規(guī)定辦理手續(xù)，抬入潔凈室前去掉第一層塑料包裝，放在潔凈室的管架上，要輕拿輕放，嚴(yán)禁碰撞、拋扔和腳踩。3)施工人員要熟練掌握預(yù)制加工圖，搞清EP管還是BA管，管子規(guī)格、長度、閥門、部件規(guī)格及方向。4)預(yù)制人員必須戴好潔凈手套，任何時候及任何情況下，不準(zhǔn)觸摸EP管的內(nèi)壁，從各個環(huán)節(jié)嚴(yán)防碳?xì)浠衔锏奈廴尽?)管子開封前應(yīng)預(yù)先做好管內(nèi)充氬的準(zhǔn)備工作。管子在去掉塑料包裝后，要輕輕的取下兩端的塑料密封套，并立即充氬，防止空氣污染。6)按預(yù)制加工圖標(biāo)明的管徑規(guī)格和尺寸進行切割，切割時應(yīng)充氬保護，防止空氣污染，凡切斷后要進行端面加工的要適當(dāng)放加工余量，切斷后應(yīng)將管口放低，輕輕敲擊，使鋼屑受震動而被吹干凈。然后用刮刀將管切口內(nèi)外的毛刺刮掉，刮時特別要嚴(yán)格防止刮刀碰傷管子內(nèi)壁。檢查確認(rèn)管口及管內(nèi)潔凈質(zhì)量合格后，即可關(guān)掉氬氣，同時將管兩端密封。最后，貼上該管長度及編號的標(biāo)簽。同一圖紙的管子、附件放在一起，以便組裝。7)下料尺寸應(yīng)掌握在±1mm以內(nèi)，但不能都是負(fù)公差或正公差，以便每一根預(yù)制完的管子偏差尺寸在±2mm以內(nèi)。8、組裝、點固1）此工作應(yīng)在1000及的潔凈室內(nèi)進行。管子開封應(yīng)立即充入氬氣。充氣時要視管徑的大小、長短掌握充氣時間，一定要使管內(nèi)氮氣、空氣置換干凈。2）管子對口、組裝應(yīng)無間隙、無錯邊。3）點固的速度要快、準(zhǔn)。點固焊熔深為管壁厚的1/3，切忌在管表面亂打弧。阿斯線要直接加緊在管子上，防止松動打火。4）當(dāng)一張圖上的整根管子組裝、點固焊完后，用膠帶將點固好的焊口逐個密封好，從進氬氣端的焊口開始依次向后焊。9、焊接焊接工序樣品焊接合格正式焊接焊接結(jié)束再焊樣品合格焊接結(jié)束不不合合格格調(diào)節(jié)參數(shù)合格檢查焊口外表查找原因、采取措施、做好記錄2）在下列情況，應(yīng)進行樣品的試焊①每天正式焊接前②每天下班前③管子及部件規(guī)格變更焊接前④管子及部件規(guī)格變更焊接結(jié)束后⑤氬氣的純度變化時⑥焊接程序變化時3）正式焊接前（或管子規(guī)格變更），必須先焊樣品，樣品焊縫合格后，該參數(shù)即可采用，進行正式焊接。焊口樣品的焊接，一般都用剩余短管，有時早上氣候潮濕，有的剩余短管兩端都沒有密封，管內(nèi)空氣濕度較大。這種管用來焊接樣品時，其焊縫熱影響區(qū)就會出現(xiàn)變色，嚴(yán)重者可變成蘭色。在這種情況下，就應(yīng)選兩端密封好的管重新焊接樣品，組裝等動作要快，盡量減少空氣進入管內(nèi)而增加濕度。而且從靠近氬氣進口端開始，間距40—60mm連續(xù)焊接三個焊口，一般最后一個焊口可不變色，如果還有氧化變色，就必須調(diào)整有關(guān)參數(shù)重新焊接樣品，直到合格，并經(jīng)有關(guān)人員檢查認(rèn)可后該參數(shù)才能用到工程上正式焊接。4）當(dāng)一張預(yù)制加工圖上的整根管子組裝、點固、完畢后，從進氬氣端焊口開始，依次往后焊接，每焊一個焊口卸下焊頭后，必須趁熱刷亮，并自檢外觀質(zhì)量。直至全部焊口焊完；經(jīng)吹掃冷卻后在管內(nèi)停止充氬的同時，密封該管兩端并在每個焊口旁編寫順序好，填寫焊接記錄表，經(jīng)檢驗合格后，該圖的預(yù)制工作結(jié)束。5）每天下班前(或中間某規(guī)格管子焊接結(jié)束后)必須再用其原參數(shù)焊接樣品，如合格則表示該參數(shù)當(dāng)天焊的焊口全部合格。這時可密封并關(guān)掉氬氣。如樣品不合格，應(yīng)再連續(xù)焊兩個樣品檢查，如都不合格，就必須報告有關(guān)人員查找原因并檢查該參數(shù)當(dāng)天所焊的焊口。6）對樣品焊逢的質(zhì)量要求①全焊透②焊逢內(nèi)表面銀白色，熱影響區(qū)不變色。③內(nèi)外焊波無明顯內(nèi)凹或內(nèi)凸,波紋均勻，寬窄一樣。內(nèi)波紋寬度不小于外波紋寬的60%。④焊逢外表刷亮⑤錯邊量小于管壁厚的10%10、EP管的現(xiàn)場安裝1）EP管的安裝現(xiàn)場應(yīng)整潔干凈，安裝人員必須戴潔凈手套。2）支架設(shè)置距離應(yīng)符合圖紙設(shè)計要求，每一固定點套上EP管專用的橡膠套。①EP管支架一般為普通管架的0.8倍。②管道支,吊架的最大間距3）EP、BA管搬運起吊時，不準(zhǔn)與碳鋼接觸，碰撞摩擦。4）EP管現(xiàn)場安裝，管內(nèi)充氬是關(guān)鍵，安裝一條管道，從第一根