長輸管道下向焊焊接缺陷及防止措施

王曉香

摘要：本文根據(jù)自己在天燃?xì)夤艿拦こ讨惺褂孟孪蚝腹に囀┕み^程工作經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了使用下向焊工藝在具體施工中會(huì)出現(xiàn)的缺陷和預(yù)防這些缺陷發(fā)生的一些措施。

關(guān)鍵詞：下向焊接；纖維素焊條；焊接缺陷；防止措施

前言

下向焊工藝是從60年代中期開始發(fā)展起來的一種手工電弧焊焊接工藝方法，目前,這種方法因其生產(chǎn)率高、易保證焊接質(zhì)量等特點(diǎn),在國內(nèi)已用于壓力容器和大口徑輸油、輸氣管線的焊接。下面根據(jù)在石化行業(yè)天燃?xì)夤艿拦こ痰膶?shí)際應(yīng)用情況,對(duì)其焊接缺陷及防止措施進(jìn)行簡單介紹。

1 下向焊焊接特點(diǎn)及采用纖維素下向焊焊條的優(yōu)點(diǎn)

1.1 在長輸管道的焊接中經(jīng)常采用下向焊焊接工藝，例如在石化行業(yè)天燃?xì)夤艿拦こ讨胁捎昧死w維素焊條打底、藥芯半自動(dòng)填充蓋面和復(fù)合型下向焊焊接工藝。

1.2 下向焊焊接特點(diǎn)是，在管道水平放置固定不動(dòng)的情況下，焊接熱源從頂部中心開始垂直向下焊，一直到底部中心。其焊接部位的先后順序是：平焊、立平焊、立焊、仰立焊、仰焊。

1.3 下向焊焊接工藝采用纖維素下向焊焊條，這種焊條以其獨(dú)特的藥皮配方設(shè)計(jì)，與傳統(tǒng)的由下向上施焊方法相比，其優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在：

1.3.1 焊接速度快，生產(chǎn)效率高。應(yīng)用該種焊條鐵水濃度低，不淌渣，比由下向上施焊提高效率50%。

1.3.2 焊接質(zhì)量好，纖維素焊條焊接的焊縫根部成型飽滿，電弧吹力大，穿透均勻，焊道背面成型美觀，抗風(fēng)能力強(qiáng)，適于野外作業(yè)。

1.3.3 減少焊接材料的消耗，與傳統(tǒng)的由下向上焊接方法相比焊條消耗量減少20%-30%。

1.3.4 焊接一次合格率可達(dá)96%以上。

2 在使用向下焊焊接工藝施工過程中易產(chǎn)生的缺陷

2.1 夾渣產(chǎn)生的原因

2.1.1 打底焊后不徹底，致使在快速熱焊時(shí)，未能使根部熔渣完全溢出。

2.1.2 打底焊清根的方法不當(dāng)，使根部焊道倆側(cè)溝槽過深，呈現(xiàn)W狀。在快速熱焊時(shí)，流到深槽的熔渣來不及溢出而形成夾渣。

2.1.3 在6點(diǎn)鐘位置收弧過快也易產(chǎn)生夾渣。

2.2 氣孔產(chǎn)生的原因

2.2.1 蓋面焊時(shí)，熔池過熱，吸覆大量的周邊空氣。

2.2.2 蓋面焊時(shí)，焊條擺動(dòng)幅度太大，熔池保護(hù)不良。

2.2.3 根部間隙過小，容易產(chǎn)生根部針形氣泡。

2.2.4 焊條未在規(guī)定時(shí)間內(nèi)用完或長時(shí)間暴露在空氣中。

2.3 裂紋產(chǎn)生的原因

2.3.1 如果施工地段起伏較大，土墩未及時(shí)墊到位，使管子處在受力狀態(tài)，在焊接收弧點(diǎn)（尤其是6點(diǎn)鐘位置）易出現(xiàn)應(yīng)力裂紋。

2.3.2 在焊接過程中，如果早松開或撤離對(duì)口器，致使熔池中的鐵水未來的及凝固好，在焊接收弧處容易產(chǎn)生裂紋。

2.3.3 焊工在6點(diǎn)鐘位置采用直線熄弧等不當(dāng)?shù)氖栈》椒ǎ率谷鄢匚刺顫M形成弧坑而出現(xiàn)弧坑裂紋。

2.4 內(nèi)凹產(chǎn)生的原因

2.4.1 打底焊時(shí)焊條送入深度不夠。

2.4.2 焊接電流過大，熱焊時(shí)在5-7點(diǎn)位置運(yùn)弧太慢。

2.4.3 對(duì)口間系過大。

3 針對(duì)易產(chǎn)生的缺陷所采用的措施

根據(jù)工程用的管材和焊材要求，對(duì)每次工程要作好焊接工藝評(píng)定，編寫好焊接工藝操作規(guī)程，并要求電焊工嚴(yán)格按焊接工藝規(guī)程要求進(jìn)行操作施焊。

作好焊接的保護(hù)，焊條在運(yùn)輸和存放過程中，嚴(yán)禁摔、撞、磕及碰等，確保焊接的完好性。

3.1 焊前準(zhǔn)備要求

3.1.1 組對(duì)前應(yīng)將坡口及其外側(cè)表面不小于25mm區(qū)域范圍內(nèi)的油、漆、垢、銹和毛刺等雜物采用電動(dòng)鋼絲刷清理干凈，且不得有裂紋、夾層等缺陷，并呈現(xiàn)金屬光澤。

3.1.2 組對(duì)前要對(duì)坡口進(jìn)行修磨，使坡口角度及鈍邊等符合設(shè)計(jì)參數(shù)和焊接工藝要求。

3.1.3 焊接施工前應(yīng)用砂輪機(jī)將鋼管兩端15mm內(nèi)的螺旋焊縫磨成緩坡，以保證該處焊道熔合良好。

3.1.4 管道組對(duì)尺寸要符合焊接工藝要求。

3.2 焊接過程中采取的措施

3.2.1 防止夾渣的措施

打底焊后要派專業(yè)砂輪工進(jìn)行清渣，清根要徹底，每個(gè)接頭點(diǎn)一定要打平。清根時(shí)要將根焊道清成“U”形槽，避免清成“W”形槽。6點(diǎn)鐘收弧時(shí)要將熔池填滿后，再運(yùn)弧到成形的焊縫上進(jìn)形收弧，要采用平甩法熄弧。

3.2.2 防止氣孔的方法

3.2.2.1 蓋面時(shí)，電流不要太大（電流應(yīng)低于填充焊電流），采用小電流、短電弧、快焊焊接，避免過熱現(xiàn)象，防止表面氣孔。

3.2.2.2 焊接時(shí)采用適應(yīng)的運(yùn)條技術(shù)，否則將使熔池超前，易造成長時(shí)間短路、焊條粘在焊道上，這對(duì)脫氧不利，易產(chǎn)生氣孔，但是焊條擺動(dòng)寬度不應(yīng)超過焊條直徑的兩倍，否則也易產(chǎn)生氣孔。

3.2.2.3 防止組對(duì)間隙過小缺陷，由于組對(duì)間隙過小，在焊接時(shí)造成過大的母材稀釋作用，而妨礙排氣，致使形成根部針狀氣泡。

3.2.2.4 焊條在使用過程中，要存放在焊條保溫筒內(nèi)，要隨用隨取，嚴(yán)禁焊條暴露在外，以防焊條受潮。

3.2.3 防止裂紋的措施

3.2.3.1 再起伏地段施工時(shí)，土墩要及時(shí)墊到位，或采用倒鏈嚴(yán)格控制在焊接過程中焊口受力。

3.2.3.2 焊接過程中嚴(yán)禁松撤對(duì)口器。

3.2.3.3 電焊工在6點(diǎn)鐘位置收弧時(shí)，一定要保證熔池填滿，且采用平焊法方式熄弧，嚴(yán)禁采用直線式方法熄弧。

3.2.4 防止內(nèi)凹缺陷的措施

3.2.4.1 加強(qiáng)質(zhì)檢力度，控制組隊(duì)質(zhì)量，確保組隊(duì)間隙，鈍邊符合焊接工藝要求。

3.2.4.2 土墩一定要墊得足夠高（一般不低于400mm）以便于焊工操作，保證運(yùn)條深度。

3.2.4.3 打底焊時(shí)電流不易過大，而熱焊在5-7點(diǎn)鐘位置時(shí)運(yùn)條速度要適中，不要太慢。

4 結(jié)論

以上為我在天燃?xì)夤艿朗┕ぶ械囊稽c(diǎn)經(jīng)驗(yàn)，通過實(shí)踐證明，長輸管道下向焊在焊接過程中采取的措施可以很好地避免焊接缺陷。