對于水下閥門所處的酸性腐蝕工況,閥體、閥蓋材質(zhì)選用高強(qiáng)鋼(例 ASTM A69F60),需要在所有與介質(zhì)接觸的內(nèi)腔和密封槽表面堆焊Inconel 625耐蝕合金(堆焊厚度不小于3mm),具備優(yōu)秀的抗腐蝕能力。焊條電弧焊是最早使用的堆焊工藝,但焊條電弧焊不僅焊縫稀釋率高、焊接質(zhì)量差、制造成本高,而且對于內(nèi)孔孔徑小而深的閥門如大噸位的復(fù)雜樹形結(jié)構(gòu)閥,其內(nèi)腔等部位無法實(shí)現(xiàn)堆焊。TIG、脈沖MIG/MAG堆焊藝也表現(xiàn)出堆焊技術(shù)難度大、設(shè)備及材料成本高、廢品率高等特點(diǎn)。目前,水下閥門內(nèi)腔堆焊工藝主要采用熱絲TIG焊。閥門表面堆焊的工藝從焊條電弧焊、TIG焊、脈沖MIG/MAG 焊發(fā)展到現(xiàn)在的自動(dòng)熱絲TIG焊,不僅提高了熔敷效率和生產(chǎn)效率,減少了焊縫的稀釋率,而且還提高了焊接的可達(dá)性(如閥門的45mm內(nèi)孔內(nèi)壁堆焊),保證了焊接質(zhì)量的一致性。
熱絲TIG焊是從傳統(tǒng)的TIG焊發(fā)展而來的采用預(yù)熱焊絲進(jìn)行焊接的工藝。其焊接系統(tǒng)包含TIG焊電源、熱絲電源、焊槍和系統(tǒng)控制器。TIG焊電弧熔化母材,送絲系統(tǒng)連續(xù)送絲到熔池中。與普通TIG焊的不同之處是焊絲在送進(jìn)熔池前,用單獨(dú)的熱絲電源加熱焊絲干伸長部分,通過焊絲伸出部分的電阻效應(yīng)產(chǎn)生熱量,提高熔敷效率;另外可通過焊接電源、熱絲電源、送絲速度的協(xié)同控制提高焊接速度,減少焊縫接稀釋率。水下閥門內(nèi)腔復(fù)雜、堆焊質(zhì)量要求高,存在較大的焊接可達(dá)性問題,對全位置焊接的要求也相應(yīng)提高,增加了堆焊的難度。上海神開石油化工裝備股份有限公司等石油裝備公司引進(jìn)國際先進(jìn)的Fronius ETR-熱絲TIG堆焊技術(shù)和設(shè)備,使得堆焊成品合格率大幅提高。該堆焊系統(tǒng)結(jié)合了熱絲TIG焊工藝和先進(jìn)的專機(jī)制造技術(shù),可實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量閥門內(nèi)腔的堆焊。