紫铜黄铜管管道连接施工工艺.doc

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1、紫铜黄铜管管道连接施工工艺（1） 螺纹连接：螺纹连接的螺纹必须有与焊接钢管的标准螺纹相当的外径，才能得到完整的标准螺纹。连接时，其螺纹部分涂以石墨、甘油作密封填料。（2） 法兰连接A 铜及铜合金管道上采用的法兰根据承受压力的压力不同，可选用不同形式的法兰连接。法兰连接的形式一般有翻边活套法兰、平焊法兰和对焊法兰等，具体选用应按设计要求。一般管道压力在2.5MPa以内采用光滑面铸铜法兰连接。法兰及螺栓材料牌号应根据国家颁布的有关标准选用。公称压力在0.25MPa及2.5MPa的管道连接，宜采用铜套翻边活套法兰或铜管翻边活套法兰。B 与铜管及铜合金管道连接的铜法兰宜采用焊接，焊接方法和质量要求应与

2、钢管道的焊接一致。C 当设计无明确规定时，铜及铜合金管道法兰连接中的垫片一般可采用橡胶石棉垫或铜垫片，也可以根据输送介质的温度和压力选择其它材质的垫片。D 法兰外缘的圆柱面上应打出材料牌号、公称压力和公称通径的印记。例如法兰材料牌号为H62、PN=2.5MPa、DN=100mm，则印记标记为：H6225-100。E 活套法兰a 管道采用活套法兰连接时，有两种结构：一种是管子翻边（见图2.3-5），另一种是管端焊接焊环。焊环的材质与管材相同。b 铜及铜合金管翻边模具有内模及外模。内模是一圆锥形的钢模，其外径应与翻边管子内径相等或略小。外模是两片长颈法兰，见图2.3-6。图2.3-5 铜管翻边图2

3、.3-6 翻边模具c 为了消除翻边部分材料的内应力，在管子翻边前，先量出管端翻边宽度见表2.3-18，然后划好线。将这段长度用气焊嘴加热至再结晶温度以上，一般为450左右。然后自然冷却或浇水急冷。待管端冷却后，将内外模套上并固定在工作平台上，用手锤敲击翻边或使用压力机。全部翻转后再敲光锉平，即完成翻边操作。表2.3-18铜管翻边宽度（mm）公称直径（DN）1520253240506580100125150200250翻边宽度11131618181818181820202024d 铜管翻边连接应保持两管同轴，其偏差为：公称直径50mm，1mm；公称直径50mm，2mm。（3） 焊接：铜在焊接过程

4、中，有易氧化、易变形、易蒸发（如锌等）、易生成气孔等不良现象，给焊接带来困难。因此焊接铜管时，必须合理选择焊接工艺，正确使用焊具和焊件，严格遵守焊接操作规程。当设计无明确规定时，紫铜管道的焊接宜采用手工钨极氩弧焊；铜合金管道宜采用氧乙炔焊接。A 为防止熔液流淌进入管内，焊接时宜采用以下几种形式：管径在22mm以下者，采用手动胀口机将管口扩张承插口插入焊接，或采用套管焊接（套管长度L=22.5D）。但承口的扩张长度不应小于管径，并应迎介质流向安装。如图2.3-7。图2.3-7 铜及铜合金管道的承插焊接及套管焊接同口径铜管对口焊接，可采用加衬焊环的方法焊接。B 坡口型式：当设计无明确规定时，对接焊

5、应符合表2.3-19的规定：表2.3-19铜及铜合金管、管件坡口型式、尺寸及组对间隙（mm）焊接工艺序号坡口名称坡口形式尺 寸备 注壁厚s间隙c钝边p坡口角度紫铜钨极氩弧焊1I型20-2V型340-6553V型58012655黄铜氧乙炔焊1I型3-单面焊3635-双面焊不能两侧同时焊2V型8123606553V型63603655C 组对：应达到内壁脊平，内壁错边量不得超过管壁厚度的10%，且不大于1mm。不同壁厚的管子、管件组对可按碳素钢管的相应规定加工管子坡口。D 坡口清理：坡口面及其边缘内外侧不小于20mm范围内的表面，应在焊前采用有机溶剂除去油污，采用机械方法或化学方法清洗去除氧化膜，使

6、其露出金属光泽。焊丝使用前也应用同样方法处理。铜及铜合金酸洗操作条件见表2.3-20。表2.3-20铜及铜合金酸洗操作条件配方溶剂组成温度（）时间（min）硫酸10%；水90%153035磷酸4%；硅酸钠0.5%；水99.5%15301015注：表内配方不适用于处理青铜及铝青铜。经上述配方处理的铜及铜合金材料，必须用清水冲洗，再用热水冲洗，并宜经钝化处理。钝化液的组成及操作条件见表2.3-21。表2.3-21钝化液的组成及操作条件钝化液组成操作温度（）时间（min）硫酸30ml；铬酸钠90g；氯化钠1g；水11153023注：经钝化处理的工作，应先用冷水冲洗，后用热水冲洗并烘干。E 气焊：焊丝

7、的直径约等于管壁厚度，可采用一般紫铜丝或“HS201”（特制紫铜焊丝）、“SH202”（低磷铜焊丝）；气焊熔剂可采用“CJ301”。焊前，把管端和焊丝清理干净，并用砂纸仔细打磨，使管端不太毛，也不太光。a 气焊用熔剂：CJ301铜气焊熔剂。性能：熔点约650，呈酸性反应，能有效地熔融氧化铜和氧化亚铜；焊接时生成液态熔渣覆盖于焊缝表面，防止金属氧化。用于气焊铜及铜合金的助溶剂。熔剂成份见表2.3-22。表2.3-22熔剂成份表硼酸H3BO3硼砂Na2B4O7磷酸氢钠Na2HPO4碳酸钾K2CO3氯化钠NaCl10010050502575355015562222b 自制氧焊熔剂见表2.3-23。表

8、2.3-23自制氧焊熔剂熔剂代号熔剂成份（%）应用范围1GB50242硼酸50，硼砂50气焊铜及铜合金104硼砂35，无水氟化钾422用银钎料焊铜合金管CBK硼酸75，硼砂25焊接或钎焊铜及铜合金管CBK-3硼酸50，无水氟化钾50用银钎焊青铜及铍青铜205氧化钠20，氟化钠1216，氯化钡20，氯化钾余量焊接锡青铜c 铜及铜合金焊丝：用于氧-乙炔焊、氩弧焊、碳弧焊铜及铜合金，其中黄铜焊丝也广泛用于钎焊碳钢、铸铁及硬质合金刀具等。施焊时，应配用铜气焊溶剂。铜及铜合金焊丝代号：HS表示同一类型的不同代号表示铜及铜合金表示焊丝铜及铜合金焊丝主要成份、性能及用途见表2.3-24。表2.3-24铜及铜

9、合金焊丝主要成份、性能及用途焊丝牌号相当部标型号焊丝名称焊丝主要成份（%）焊接接头抗拉强度焊丝熔点（）母材MPaHS201Scu-2特制紫铜焊丝锡1.1，硅0.4锰0.4，铜余量紫铜19601050HS2GB50242Scu-1低磷铜焊丝磷0.3，铜余量紫铜1470-17701060HS221ScuZn-3锡黄铜焊丝铜60，锡1，硅0.3，锌余量H623330890HS222ScuZn-4铁黄铜焊丝铜58，锡0.9，硅0.1铁0.8，锌余量H623330860HS224ScuZn-5硅黄铜焊丝铜62，硅0.3，锌余量H623330905焊丝牌号性能及用途HS201焊接工艺性能优良，焊缝成型良好

10、，机械性能较优高，抗裂性能好，适用于亚弧焊、氧乙炔焊紫铜（纯铜）。HS2GB50242流动性较优一般紫铜好，适用于氧乙炔气焊、亚弧焊紫铜。HS221流动性能和机械性能均较好，适用于氧乙炔气焊黄铜和钎焊铜、铜镍合金、灰铸铁和钢，也用于镶嵌硬质合金刀具。HS222焊时烟雾较小，其它性能、用途与“HS221”同。HS224能有效地消除气孔，机械性能良好，用途与“HS221”同。注：焊丝尺寸（mm）：圈状直径1.2；条状直径3、4、5、6；长度1000。F 手工电弧焊a 铜的导电性强，放焊前要预热（用氧乙炔预热至200以上），并用较大电流焊接。b 铜的线膨胀系数大（比低碳钢约大50%以上），导热快（比

11、低碳钢约大8倍），热影响区大，凝固时产生的收缩力较大，因此装配间隙要大些。c 根据管材成分和壁厚等因素，要正确选用焊条种类、直径和焊接电流强度。参见表2.3-25。表2.3-25铜管焊接电流参考表对焊接头焊接搭接接头焊接管壁厚度（mm）焊条直径（mm）电流强度（A）管壁厚度（mm）焊条直径（mm）电流强度（A）2.53.21301402.53.211013033.2414020033.21101404418022043.21202505452002505416018065622028064180200常用铜及铜合金焊条：铜及铜合金焊条的药皮均为低氢型；焊接电源均为直流。常用铜及铜合金焊条的牌号

12、及用途见表2.3-26。表2.3-26铜及铜合金焊条的牌号及用途焊条牌号相当国际型号焊芯材质焊缝金属主要成份（%）抗拉强度（MPa）延伸率（%）T107Tcu纯铜铜991770冷弯角120T227TCuSnB锡磷青铜锡8，磷0.3，铜余量275020T237TCuAl铝锰青铜铝8，锰2，铜余量392015d 焊接黄铜时，为了减少在高温下的蒸发和氧化，焊接电流强度应比紫铜小。由于锌蒸发时易使人中毒，应选用在空气流通的地方施焊。e 铜在焊接时应采用直流电源反极性接法（工件接负极）。f 焊接后趁焊件在热态下，用小平锤敲打焊缝，以消除热应力，使金属组织致密，改善机械性能。G 钎焊：钎焊强度小。一般焊口

13、采用搭接形式。搭接长度为管壁厚度的68倍。管子的公称直径DN25mm时，搭接长度为（1.21.5）D。钎焊后的管件，必须在8小时内进行清洗，除去残留的熔剂和熔渣。常用煮沸的含10%15%的明矾水溶液涂刷接头处，然后用水冲洗擦干。H 钨极氩弧焊：用钨极代替碳酸弧焊的碳极，并用氩气（惰性气体）保护熔池，以获得高质量的焊接接头。a 使用焊丝：紫铜氩弧焊时，使用含脱氧元素的焊丝，如HS201、HS2GB50242；如使用不含脱氧元素的焊丝，如T2牌号，需要与铜焊熔剂CJ301同时使用。b 点焊定位：点固焊的焊缝长度要细而长（2030mm），如发现裂纹应铲掉重焊。c 紫铜钨极氩弧焊采用直流正接极性左焊法

14、。d 操作时，电弧长度保持在35mm、814mm。为保持焊缝熔合质量，常采用预热、大电流和高速度进行焊接。壁厚小于3mm，预热温度为150300；壁厚大于3mm，预热温度为350500；宽度以焊口中心为基准，每侧不小于100mm。预热温度不宜太高，否则热影响区扩大，劳动条件也差。e 紫铜钨极手工氩弧焊参数如表2.3-27。表2.3-27紫铜钨极手工氩弧焊参数板厚（mm）钨极直径（mm）焊丝直径（mm）焊接电流（A）氩气流量（L/min）喷嘴口径（mmJ）1.52.521401806882.03.02.53.0316028061081055.043425035081210126.01054530

15、04001014101210565635050012161214f 焊接时应注意防止“夹钨”现象和始端裂纹。可采用引出板或始端焊一段后，稍停，凉一凉再焊。I 预热和热处理：除以上各条提及的要求外，还应注意：a 黄铜焊接时，其预热温度为：壁厚为515mm时，为400500；壁厚大于15mm时，为550。b 黄铜氧-乙炔焊，预热宽度以焊口中心为基准，每侧为150mm。c 黄铜焊接后，焊缝应进行焊后热处理。焊后热处理温度：消除应力处理为400450；软化退火处理为550600。管道焊接热处理，一般应在焊接后及时进行。15） 按设计图纸画出管道分路、管径、变径、预留管口，阀门位置等施工草图，在实际安装的结构位置上做出标记，按标记分段量出实际安装的准确尺寸，记录在施工草图上，然后按草图测得的尺寸预制加工，按管段分组编号。