医用气体紫铜管系统的充氮保护焊接流程第一节 充氮保护焊的目的

    在铜制件的钎焊操作中，铜管内腔形成的氧化皮清除困难；如不清除铜管内腔的氧化皮，可能会导致供气系统的脏堵而影响系统的正常运行。

    为此，需要在施工时施行氮气保护焊工艺。

第二节 管道系统的充氮保护焊接

一、钎焊作业

    钎焊材料：必须使用硬钎焊。

    钎焊的选用：紫铜+紫铜的钎料为BCu93P（GB 6418）磷铜焊条，无须钎剂。

    气体助焊剂：可防止铜管表面氧化及有钎作用，推荐使用。

    钎焊温度：820～860℃(铜管为浅红色)。

二、作业前的安全确认

1. 制订《施工计划书》。

2. 指定施工班组的负责人。

3. 施工人员的点名和健康状态确认。

4. 施工人员着装确认（安全帽、工作服装、安全袋、安全鞋等）。

5. 对作业场所和作业环境的交底。

6. 进行作业分工，对作业内容、方法及顺序进行交底。

7. 对可能发生的如触电、火灾等事故进行应对交底，并制订危险情况应急预案。

8. 指导施工人员正确使用各种施工机具器械。

9. 使用明火时要提前开具动火证，并得到现场安全负责人的批准。

10. 主动接受消防部门指导。

11. 前一天收工后，以及当日上工前，都要清点工具。

三、注意事项

1. 施工人员要持证上岗，要由取得资格的人员进行动火操作。

2. 施工人员要穿戴好符合要求的工作服（最好是棉制）、安全鞋、安全帽、皮手套、防护眼镜、防尘口罩等。

3. 一定要使用带回火防止阀的焊枪，确保安全。

4. 注意不要被火焰和加热部件烫伤。

5. 小心操作储气瓶，当心气体泄漏。

6. 清理周围的可燃物，如不能搬走时，切实的做好防火处理（如用防火罩包住等）。

7. 施工人员应多换气，以防吸入有害气体。

8. 所有可能出现安全问题的地方都要采取预防措施。

9. 三通、管接、管堵等连接件的操作，应尽量在下面进行，高处作业难以掌握加热量，而且容易在焊接部位引起泄漏。

10. 对于焊接困难的位置，可在下面预制一个组件再装上去（如下图）。

四、作业顺序（焊接作业基本流程）

1.钎焊部位的清洁

    磨光——磨去连接部的金属材料（去除氧化膜，可用无纺布、研磨布、砂纸）。

    脱脂——如有油污的话，用丙酮或酒精溶剂进行脱脂处理。

    吹扫——同时必须用0.8MPa(表压)的压缩空气进行吹扫。吹扫次数不应小于3次，直至无污物排出为止。

2.确认管与接头的间隙是否合适

    将接头插入管子，然后朝下放一下，如果能靠摩擦力而不掉下则可认为是合适的。

3.充氮保护焊接

    铜管在钎焊温度下表面氧化剧烈，为有效减少铜管内部氧化皮的产生，要求对铜管进行充氮保护。在铜管装配后，对铜管接头内部充氮。

3.1 充氮方法：

    气压(相对压力)0.5±0.1kgf/cm2（即压力保持在0.04～0.06MPa之间），保证充入工件内的氮气流量为4～6L/min（手摸有气流的感觉）。保护气体的压力应根据钎焊环境的实际情况进行调整，确保钎焊铜管内腔处于氮气正压状态，同时又不影响钎焊熔池的冷凝成形。

3.2 充氮的要点（见下图）：

    a.氮气钢瓶应直立固定可靠。

    b.充氮时打开充气末端阀门，使氮气全部充入管内。

    c.在管道进氮气的一端，用胶带进行临时密封，禁止氮气以外的其他气体进入管道；在氮气的出口处塞上医用棉，以增加管道内氮气的压力，既不让氮气过快流出，也不完全封死，保证管道内的压力略高于外界压力，防止空气从焊口缝隙进入管道；充氮过程要保证有效地排出空气，使氮气达到各焊接接头处。

    d.连续充氮时一定要有出气口，否则在焊接时气体从接头间隙处逸出，使焊接填料困难，并易产生气孔。

3.3 焊接加热

    a.钎焊为火焰硬钎焊，必须遵守有关安全操作规定。

    b.加热前确认铜管内有氮气流过。

    c.钎焊紫铜时，使用中性焰或轻微还原焰，一般采用外焰。铜管接头处加热应均匀，并注意根据管道的材料尺寸分配热量。一般先预热插入管道，使管道配合紧密；再沿接头长度方向来回摆动焊炬，使管道管件均匀加热到接近钎焊温度，然后环绕铜管加热至钎焊温度（铜管为浅红），同时钎料亦随之环绕加入，并均匀填满接头间隙，再慢慢移开焊炬，并继续加入少量钎料，形成光滑钎角。

    d.加热时不能直接用火焰烧焊条，加热时间也不宜过久。

    e.焊接时要注意控制好火焰方向，避开胶套管、海绵、电线等。

3.4 焊后处理（冷却）

    a.充氮保护焊后的冷却应继续充氮至少10秒，直至温度冷却到常温后才可关闭氮气钢瓶阀门和减压阀；同时应注意氮气保护焊夹具的正确放置。

    b.焊后在管内有氮气保护的条件下，可对接头处再次加热至铜管变色（200～300℃），即进行退火处理。

    c.在焊缝完全凝固以前，不能移动焊件或使其受到震动。

    d.对需要采用水冷的焊件，应防止水进入铜管内部，放置焊件时仍要避免铜管表面残留水分流入管内。

3.5 钎焊质量及检验

    焊缝应表面光滑，填角均匀饱满，自然的圆弧过渡。钎焊接头无过烧、焊堵、裂纹、焊缝表面粗糙、烧穿等缺陷。焊缝无气孔、夹渣、未焊满、虚焊、焊瘤等缺陷。

五、其它

1. 在下面钎焊时，可做一个简单的支撑平台（如利用2个梯子）。

    2. 钎焊作业时，作业方向向下或横向时比较容易。若向上作业，则钎焊容易落下，需要较高的技术。

    3. 焊接部位的冷却。为了防止后续作业时烫伤，一般可以用湿布等冷却焊接部位（湿布的含湿量应较低，以冷却焊接部位时不出现滴水为准，由于铜和焊材的收缩率不一样，以防过快的冷却而使钎焊处破裂）。

    4. 完工后应检查以下内容：焊缝处没有气孔和缩孔；没有明显的“钎料下垂”现象。

第三节 管道系统的吹扫

    在焊接完一段管路后，必须对管路进行吹扫。吹扫是指用氮气（或无油压缩空气）压力去除管内的外来物（灰尘、水份、焊接造成的氧化皮等），以保持管道系统的洁净。

一、吹扫的目的：

1. 除去管内焊接时因充氮保护不足造成的氧化物。

2. 除去因不当贮运而进入管内的杂质和水分。

3. 检查管道系统的连接是否有大的泄漏。

二、吹扫的步骤：

1. 将压力表装在氮气瓶上。

2. 压力表高压端接上管子进气端。

3. 用盲塞将不需吹扫的铜管接口处堵塞好。

    4. 打开氮气瓶阀，维持压力在28kgf/cm2。

    5. 检查氮气是否流出排气口。

    6. 吹扫。用手中的绝缘材料抵住管口，当压力大的无法抵住时，快速释放绝缘物。再用绝缘物抵住管口，如此反复几次，然后用贴有白纸的木板距排污口300～500mm处进行检查，以白纸上没有明显脏物，方为清洗干净。

    7. 关闭氮气主阀。

    8. 对其他需要吹扫的部位重复以上操作。