礦漿輸送管道下向焊焊接施工技術(shù)

（山東聊建集團(tuán)有限公司，山東 聊城 252000）

摘 要：SMAW/FCAW下向焊是指根焊采用手工電弧焊，填充蓋面采用自保護(hù)藥芯焊絲熔化極半自動(dòng)焊的一種焊接方法。它是目前國(guó)內(nèi)外在管道施工，尤其在長(zhǎng)輸管線施工中一項(xiàng)重要的焊接工藝，與傳統(tǒng)焊接方法（手工電弧上向焊）有其獨(dú)特的優(yōu)越性。

關(guān)鍵詞：礦漿輸送管道;下向焊;材料

向下焊焊接技術(shù)采用的是纖維素焊條直流正接根焊，自保護(hù)藥芯焊絲半自動(dòng)下向焊填充、蓋面技術(shù)。采用纖維素型焊條直流正接進(jìn)行根焊，具有操作靈活、抗風(fēng)性能好、適應(yīng)性強(qiáng)、焊速快、單面焊背面成型平緩、均勻、美觀、內(nèi)在質(zhì)量保證。填充蓋面全部采用自保護(hù)藥芯焊絲直流正接半自動(dòng)焊方法具有較優(yōu)越的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，其熔敷效率高，焊接速度快，全位置成型好，環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，焊工易于掌握，焊縫質(zhì)量穩(wěn)定。

1 施工技術(shù)原理

（1）纖維素下向焊焊條的藥皮中含有30%～50%的有機(jī)物（纖維素） ，其有極強(qiáng)的造氣功能，焊接時(shí)分解了大量的CO 和CO2 氣體，在保護(hù)電弧和熔池金屬的同時(shí)，增加電弧吹力，保證熔滴在全位置焊接時(shí)向熔池的穩(wěn)定過(guò)渡，并阻止鐵水和熔渣下淌。同時(shí)有較大的熔透能力，具有優(yōu)異的填充間隙性能，對(duì)管子的對(duì)口間隙要求不很?chē)?yán)格。焊縫背面成形好、氣孔敏感性小、易于獲得高質(zhì)量的焊縫。

（2）填充蓋面采用自保護(hù)藥芯焊絲半自動(dòng)下向焊，由于藥芯在高溫分解釋放出大量氣體對(duì)電弧及熔池進(jìn)行保護(hù)，同時(shí)通過(guò)熔渣對(duì)熔池及凝固焊縫金屬進(jìn)行保護(hù)，故焊縫質(zhì)量穩(wěn)定，熔敷率高，焊接速度快。

2 施工工藝要點(diǎn)

工藝要點(diǎn)：

（1）以合格的焊接工藝評(píng)定為依據(jù)，編制詳細(xì)的焊接作業(yè)指導(dǎo)書(shū)。

1）指導(dǎo)焊工培訓(xùn)、考試合格后方能上崗。

2）指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)的焊接施工作業(yè)。

（2）焊接設(shè)備的選型上，必須適應(yīng)于纖維素下向焊接的逆變直流焊機(jī)。其空載電壓在80～98V。

（3）焊接材料的選擇，原則上應(yīng)與管材的化學(xué)成份、機(jī)械性能相匹配，并便于操作。不得使用受潮的纖維素焊條，如受潮應(yīng)有專人負(fù)責(zé)進(jìn)行烘干，并作好記錄。烘干溫度為70～80℃，恒溫時(shí)間0.5h，并保溫1h。焊條重新烘干不得多于二次。

（4）施焊前應(yīng)將管焊口兩側(cè)各不少于150mm表面上的泥土、油污、銹蝕、水份等臟物清理干凈，其坡口及兩側(cè)10mm范圍，還應(yīng)露出金屬光澤。

（5）管口的組對(duì)與定位焊是保證下向焊焊接質(zhì)量的重要部份，是促使管接口背面成型良好的關(guān)鍵。管口的坡口型式、間隙、鈍邊要求見(jiàn)圖1。為保證錯(cuò)邊量<2mm，管道的對(duì)接接口組對(duì)時(shí)，應(yīng)用管道專用外對(duì)口器或內(nèi)對(duì)口器。

（6）焊前管道對(duì)接接口的預(yù)熱，應(yīng)根據(jù)不同的管材按規(guī)定進(jìn)行預(yù)熱。管口預(yù)熱應(yīng)采用環(huán)形火焰加熱圈，或電熱板（絲）均勻加熱。預(yù)熱寬度以焊縫中心為基準(zhǔn)，坡口兩側(cè)大于50mm為宜，該范圍內(nèi)預(yù)熱溫度應(yīng)均勻。

3 材料與設(shè)備

本技術(shù)沒(méi)有特別說(shuō)明的材料，采用的機(jī)具設(shè)備見(jiàn)表1。

4 質(zhì)量保證措施

（1）現(xiàn)場(chǎng)焊接時(shí)，管口組必須采用對(duì)口器，其管道下應(yīng)放置枕木或沙袋填實(shí)，防止產(chǎn)生附加應(yīng)力。管道使用內(nèi)對(duì)口器時(shí)，全部根焊焊完后，才能撤除;當(dāng)使用外對(duì)口器時(shí)，全部根焊焊完50%后，才能撤除。

（2）根焊的操作，施焊時(shí)從管接頭12點(diǎn)往前約10mm處引弧，形成一個(gè)熔池后，焊條迅速壓底，采用短弧焊接，焊條作直線狀或往復(fù)小動(dòng)作快速、均勻地向下運(yùn)條，熔池大小控制在每側(cè)坡口根部鈍邊熔化1～1.5mm為宜。

（3）填充層焊接時(shí)采用自保護(hù)藥芯焊絲半自動(dòng)焊，應(yīng)將每層的前道焊縫打磨干凈，焊絲的干伸長(zhǎng)度始終保持在20～30mm，焊接電弧可略高些，操作時(shí)手把要穩(wěn)，焊接速度要均勻，并采用多層多道直線向下運(yùn)條焊接。

（4）蓋面焊同填充層焊應(yīng)一致，但注意在5點(diǎn)～6點(diǎn)間的施焊過(guò)程中，焊接電流可略小10%～15%，以避免出現(xiàn)下墜和咬邊現(xiàn)象。焊縫余高控制在比管平面高出1～1.6mm，焊縫表面成形應(yīng)美觀。

5 結(jié)論

本技術(shù)具有操作易掌握，焊縫質(zhì)量可靠穩(wěn)定，焊接速度大大加快、焊縫金屬熔敷率高，節(jié)約焊材成本，加快施工進(jìn)度，野外施工作業(yè)適應(yīng)性強(qiáng)，并可在長(zhǎng)輸管線焊接施工中進(jìn)行流水作業(yè)。與手工上向焊相比，工效可提高一倍以上。