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炉管TP321H的焊接

Jun 26,2026

怡能智造专注管道的设计、研发、制造、销售、服务，是西南地区仅有的几家能生产直径三米以上螺旋焊管的企业之一，产品包括螺旋钢管、不锈钢碳钢复合钢管、3PE钢管、涂塑钢管、高频焊管等。今天继续为大家分享管道的相关知识。

焊接性分析管材

TP321/TP321H（材料类别为18Cr-10Ni-Ti，相当于我国材质牌号06Cr18Ni11Ti），是一种含有稳定化元素Ti的奥氏体不锈钢。其焊接性能良好，在热影响区无淬硬性，焊接接头具有较好的塑性和韧性，常温力学性能能满足使用要求。但是在高温焊接过程中容易出现热裂纹、焊接变形、晶间腐蚀等焊接缺陷。

该钢种的关键是合理选择焊接材料，有效控制焊接工艺参数，焊后的焊缝进行稳定化热处理。

焊接工艺

（1）焊接方法

根层：手工钨极氩弧焊（GTAW）；填充及盖面：焊条电弧焊（SMAW）。

（2）焊接材料

加氢脱硫装置炉管TP321H奥氏体不锈钢管道的焊接材料除保证焊缝力学性能外，更应保证焊接接头的耐高温腐蚀性和耐应力腐蚀能力。焊丝：H08Cr19Ni10Ti（ER321）。焊条：A132（E347-15）。母材标准及焊材标准见下表。

母材牌号标准表

焊材牌号标准表

母材、焊材化学成分表

（3）坡口加工（见下表）

（4）焊接工艺参数（见下表）

（5）焊接施工工序（见下图）

（6）组对与定位焊

①坡口应采用机械方法进行加工，坡口尺寸以保证焊接质量、填充金属量少、便于焊接操作等为原则。

②组对前，应对坡口表面进行清理，保证坡口表面及两侧20mm范围内区域内无油污、水分、氧化皮等对焊接质量有害的物质，建议采用酒精类清洁剂对坡口表面进行清洗。

③组对前，确认坡口形式、尺寸、表面质量是否符合规定要求；管子组对时，保证内口齐平，内壁错边量不得大于0.5mm，且不得强力组对。

④工卡具不宜直接焊接在母材上，若必须焊接在母材上时，应满足下列条件。

a.工卡具与母材相焊部位的化学成分应与母材化学成分相近。

b.工卡具的焊接工艺与管道正式焊接工艺相同。

c.工卡具的拆除不得采用敲打、扳扭等方法。

d.工卡具拆除后应修磨焊痕，并根据相关规定要求进行必要的检测，以满足质量要求。

e.定位焊焊接工艺应与正式焊接工艺相同，且由合格焊工进行焊接；定位焊焊缝长度宜为10～15mm，高为2～4mm，且不超过壁厚的2/3。焊缝表面不得有裂纹及其他缺陷，定位焊焊缝要均匀分布（至少3处），为保证底层焊道成形良好，减小应力集中，定位焊焊缝应平缓过渡到母材，且应将焊缝两端磨成斜坡状。

焊接施工

①风速：GTAW，大于2m/s，SMAW，大于8m/s。相对湿度大于90％，雨、雪天气条件下无特殊保护措施禁止施焊。

②当焊件温度低于0℃时，应在始焊处100mm范围内预热到15℃以上。

③所用焊接设备应处于完好状态；手工钨极氩弧焊宜采用铈钨棒。

④焊工使用的刨锤、钢丝刷等手工工具应用不锈钢材料制成，打磨焊缝应用专门的砂轮片。

⑤采用钨极氩弧焊焊接底层焊道时，焊缝背面应采取充氩或充氮保护措施；焊接时背面保护气体流量适当，避免出现凹坑。保护措施可采用管子整体或局部充气保护两种方法。

⑥在保证焊透和熔合良好的条件下，焊接时采用小焊接热输入、短电弧、不摆动或小摆动的操作方法；焊接时，采用多层多道焊，并尽量减少接头数量，相邻焊道的接头应错开。

⑦层间温度控制在100℃以下，每一焊道完成后均应彻底清除焊道表面的熔渣，并消除各种表面缺陷；焊接中应确保引弧和收弧处的质量，收弧时应将弧坑填满，并用砂轮机将收弧处修磨平整。

⑧填充和盖面采用电弧焊时，焊接接头组对前应采取在坡口两侧各100mm范围内涂白垩粉或其他防粘污剂；焊接完成后，应及时将焊缝表面的熔渣及周围的飞溅物、防粘污剂清理干净。

焊后稳定化热处理

①焊接完成后，焊接接头的焊后热处理应按设计文件规定执行。

②热处理前应将加热区表面清理干净；热处理宜采用电加热法，加热过程中加热温度分布均匀，恒温时加热区内温差不应大于65℃，并能准确控制热处理温度。

③焊后热处理加热范围，以焊缝中心为基准，每侧不应小于焊缝宽度的3倍，且不小于25mm，加热区以外部分应采取防止产生有害温度梯度的措施；测温应采用热电偶，公称直径小于或等于300mm时，测温点不应少于1个；公称直径大于300mm时，测温点应不少于2个，且间距不应大于4500mm。TP321H焊后热处理曲线图见下图。