马庆乐
徐州市管道二公司第二分公司，江苏 徐州 221008
摘要：主要介绍了铜镍合金管件采用钨极氩弧焊的焊接操作方法同时介绍了铜镍合金自身的焊接特性，探讨高压铜镍管件焊接的工艺措施和基本操作手法和注意事项。
关键词：铜镍合金；焊接；氩弧焊；焊接参数；
引言
铜镍合金、铜及铜合金的焊接具有较高的热导性，难融合易变形，散热快形成熔池困难，容易产生热裂纹容易产生气孔，一些较重要的仪表部件在设计上，采用了具有良好耐热性和耐腐蚀性的铜镍合金管进行焊接安装，此铜镍合金较其他铜合金，机械性能异常良好，延展性好，硬度高色泽美观，被广泛用于造船 石油化工，医疗器械 热交换器等。由于铜镍管件一般口径较小，管壁较薄一般只有3到6毫米厚，焊接温度不好控制，铜镍元素在焊接时较活跃，易于空气中的氧发生氧化反应，同时具有良好的热沉降性能，为了获得良好的焊接接头性能，必须保证焊缝的全熔透性。
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1 焊接准备
1.1 焊接材料选择
根据铜镍合金管的焊接特性和阿美公司要求高等特点，焊丝采用美国林肯公司生产的直径1.6毫米的ERcuni 铜镍氩弧焊丝，保护气体氩气纯度在99.997%，钨极采用直径2.4毫米铈钨极。
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1.2 焊接设备选择
林肯DC-400
1.3 其他材料选择
结合铜镍合金管自身特性，打磨坡口采用白刚玉磨片不锈钢专用磨片和不锈钢专用砂纸，隔离采用干净棉麻布，组对采用硬质马氏体不锈钢夹具和別刀等。
2 焊接操作
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2.1 焊接参数选择
2.2 组对
结合当地气候潮热等因素, 铜镍合金管组对前需预热将表面水气去除。首先将管件加热到50摄氏度以上，管件外壁采用角向磨光机修磨直至露出金属光泽，再采用不锈钢专用砂纸手动清理管外壁、内壁露出黄色金属光泽。组对时管件两头封死，一头自制充氩气装置与堵头一体，组对间隙2.0预留固定焊一处约10mm，其余部分采用胶带封死，内充氩氩气计量表调至10 L/min ，经过3-5分钟充氩置换，采用1.6毫米直径的铜镍焊丝进行焊接，上架前预做好2度左右的反变形。
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2.3 焊接
根焊焊接前将管件再次加热到50℃以上，并始终保持不低于50℃。引燃电弧后左右晃动充分预热坡口两侧待母材熔化后，加入焊丝形成熔池，当熔池被电弧加热到呈现白亮将要流动时，将焊丝送入6点位焊接采用连续送丝外填丝, 确保焊道内外成形好，根部不产生内咬边、内凹以及穿丝现象，每次送丝都要送在熔池内，要准和稳。
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焊枪要保持后倾角在70°～85°，焊接速度且要控制在5～8cm/min，小幅度均匀做横向摆动，摆幅不宜过大，摆幅过大不仅会降低焊接速度，也能造成熔池温度不断升高影响母材温度不断升高造成氧化，同时根部也会产生内凹缺陷。焊丝角度控制在10°～15°，轻拿焊丝贴住管壁低角度轻轻送入，保证送丝的稳定性，保证气体保护层不发生紊乱造成空气侵入，有助于焊丝熔化端部被气体有效保护，同时也避免与钨极碰撞。
焊接过程中注意观察熔孔大小，根据不同焊接位置选择不同的焊接速度，仰焊位选择速度稍慢且送丝跟上，确保根焊内部成形良好，无咬边，内凹，穿丝等缺欠。平焊位选择速度稍快，同时减小焊枪后倾角度，适量加大运条摆动宽度避免根焊产生过瘤，
盖面前将待焊管件温度降至50度左右，用角向磨机清理根焊层外表面氧化膜，然后将焊接电流调小，采用摇把短距离匀速送丝操作，有效控制熔池温度快速升高的办法，达到理想接头性能和完美的外观。
3 应用情况
通过制定焊接工艺指导任务书，进行多次焊接工艺实验，经过力学性能实验数据的验证，编制焊接工艺评定报告，摸索出了铜镍合金管的焊接特性，总结出了一套完整的焊接方法，有效指导铜镍合金管焊接培训的公司焊工，经过练兵后顺利取得了阿美石油公司铜镍合金管的焊接资格，在沙特管线项目阀室安装施工中，在既定的时间里，铜镍合金管到及配套高质量焊接完成，仪表安装快速展开，解决了项目中期卡脖子工程。
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4 经济、社会效益情况
铜镍合金管焊接操作方法的攻关，使得我们掌握了铜镍合金管的焊接要领，也填补了在铜镍合金管焊接工艺上的空白，在焊工培训中节约成本近五十万元，在项目施工进度上节约施工成本近三百万元左右。
5 结论
上述焊接工艺及控制措施可保证在我公司钢管加工车间焊接的铜镍合金管的焊接质量，且焊接成形良好，漆膜质量符合规范要求。铜镍合金管已广泛用于船用产品的冷却管系统。铜镍管焊接技术的研究丰富了我公司的特殊焊接工艺，也为我公司后续项目的铜镍管焊接提供了技术和人才的积累。
参考文献：
[1]李亚江.先进材料焊接技术，化学工业出版社.2012
[2]雷凌云，吕华，王冬林，等．碳钢/镍基双金属符合管质量分析[J]．设备管理与维修，2016(8):38-39.