管道焊接技術(shù)與質(zhì)量控制

黃順義

摘要：壓力管道的焊接工作必須要明確焊接的要點(diǎn)，提出焊接的有效方法，采用焊接的有效技術(shù)，在此基礎(chǔ)上，配合使用質(zhì)量控制措施，以確保壓力管道的焊接工作能夠順利完工。 本文主要分析了壓力管道的焊接技術(shù)，針對(duì)焊接技術(shù)的要點(diǎn)展開(kāi)了論述。同時(shí)，分析了壓力管道焊接工作的質(zhì)量控制措施，可以為壓力管道的焊接技術(shù)提供參考。

關(guān)鍵詞：壓力管道;焊接技術(shù);質(zhì)量控制

一、壓力管道的焊接技術(shù)

1.組對(duì)和定位

焊接人員在進(jìn)行焊接作業(yè)前，要首先選擇恰當(dāng)?shù)慕宇^，保證其同鈍邊大小、坡口形式以及組對(duì)間隙之間的合適，從而更好的提高焊接的質(zhì)量，防止在管道接頭的背面出現(xiàn)焊瘤、內(nèi)凹、未焊透等問(wèn)題。

2.填充層

在進(jìn)行焊接前，焊接人員要首先清理干凈打底層的焊渣。在焊接過(guò)程中，焊接人員要嚴(yán)格的遵循中間稍快、兩側(cè)稍慢的焊接原則對(duì)運(yùn)條進(jìn)行擺動(dòng)，以確保填充層焊道的平坦性。要保證坡口的兩側(cè)不產(chǎn)生夾角（深溝），并防止出現(xiàn)層間夾渣等問(wèn)題。焊接人員要注意均勻的擺動(dòng)焊條，并確保施焊電弧的短小，以便于提高熔池溫度，盡量的融化前一層殘留在焊道上面的氣孔、殘?jiān)龋乐箽饪?、夾渣等問(wèn)題的出現(xiàn)。

3.打底層

在進(jìn)行打底層的焊接時(shí)，要采用長(zhǎng)弧先進(jìn)行焊點(diǎn)的預(yù)熱，在坡口出現(xiàn)汗珠狀鐵水時(shí)立即將電弧壓低，并自右向左的來(lái)回橫擺。向下進(jìn)行滅弧，并形成首個(gè)熔池座。在二次起弧時(shí)，要將電弧盡量的對(duì)準(zhǔn)坡口的內(nèi)角，并往上頂焊條，確保電弧能夠完全的在管壁內(nèi)部，從而盡可能的防止管壁背面出現(xiàn)凹陷。

4.蓋面層

焊接人員在進(jìn)行蓋面層的焊接作業(yè)時(shí)，應(yīng)采取同填充層焊接相同的技術(shù)方法進(jìn)行操作。在擺動(dòng)焊條時(shí)要注意均勻性，以確保焊縫成形時(shí)的美觀。同時(shí)，要確保焊縫的余高在 2mm左右，蓋面焊道的兩側(cè)超出坡口的邊緣約 2mm。

二、焊接的常見(jiàn)質(zhì)量缺陷

1.氣孔的產(chǎn)生

焊接時(shí)出現(xiàn)氣孔的主要原因是熔池里面的氣泡沒(méi)有在凝固之前完全逸出形成的空穴。這類氣泡有許多種形狀，像條形、針孔型、圓柱形，按照分布的情況來(lái)看，可以分為密集型的氣孔以及鏈條型的氣孔。氣孔的產(chǎn)生有兩種原因，一是凝固界面上有水蒸氣以及氫、氧等物質(zhì)造成的，另一種是焊接的工藝技術(shù)原因造成的。

2.焊接后有溶渣

當(dāng)金屬熔化后又凝固時(shí)，溶渣若是沒(méi)有完全浮出熔池就會(huì)產(chǎn)生溶渣。溶渣也有條形與點(diǎn)狀的分別，當(dāng)溶渣的流動(dòng)速度低于金屬熔化的速度時(shí)，溶渣不易流出，聚集在焊道之間或是焊道與母材之間。

3.焊接點(diǎn)出現(xiàn)裂紋

焊接裂紋主要指在焊接過(guò)程中由于接頭中部的金屬原子結(jié)合力在遭受到一定破壞之后形成新的界面而產(chǎn)生的縫隙，屬于焊接應(yīng)力以及其它一些致脆因素共同作用的結(jié)果。另外，由于力學(xué)作用，焊接過(guò)程中產(chǎn)生的熱力不均會(huì)導(dǎo)致在同一區(qū)域產(chǎn)生不同程度的應(yīng)力關(guān)聯(lián)，讓焊接處的金屬處于應(yīng)力復(fù)雜的狀態(tài)。由此，組織應(yīng)力、內(nèi)在熱應(yīng)力以及拘束應(yīng)力共同作用導(dǎo)致接頭處的金屬開(kāi)裂。

4.未完全焊透

由于焊接過(guò)程中電流的影響、坡口角度、焊接速度等方面的影響，在焊接時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)焊點(diǎn)根部沒(méi)有完全焊透的狀況出現(xiàn)。同時(shí)，坡口過(guò)小或是焊點(diǎn)根部的焊接尺寸過(guò)大都會(huì)造成焊件的間隙與鈍邊不美留下未完全熔化的間隙。

5.沒(méi)有完全熔合

焊接過(guò)程中，沒(méi)有融合現(xiàn)象主要是由焊接過(guò)程的電流量、焊接點(diǎn)的清潔程度、焊接散熱速度以及操作工藝造成的。兩焊道之間以及焊道與母材之間沒(méi)有完全熔化的部分被稱作未完全融合，這種融合可以分為焊道之間的未熔合、焊縫部位的未熔合以及坡口處的未熔合。在成分上，可將這種未熔合狀態(tài)分為白色未熔合與黑色未熔合，白色為不含有夾渣的純氣隙的未熔合，而黑色的為含有夾渣的未熔合。

三、壓力管道焊接質(zhì)量控制

1.焊材的控制

焊材管理和質(zhì)量的好壞對(duì)焊接的質(zhì)量有直接的影響，所以，要與現(xiàn)場(chǎng)施工的情況相結(jié)合，對(duì)焊接材料的采購(gòu)進(jìn)行嚴(yán)格控制，對(duì)焊接管理方面的薄弱環(huán)節(jié)，加強(qiáng)強(qiáng)化。薄弱環(huán)節(jié)主要有焊材的烘焙、現(xiàn)場(chǎng)焊材的使用和保溫桶的使用情況等，因此，要在一定時(shí)期內(nèi)做一定的檢查工作，比如每一個(gè)月都要對(duì)焊材的存放質(zhì)量進(jìn)行檢查。

2.人員的控制

管道工程焊接的實(shí)施者主要有焊接人員，焊接技術(shù)人員和質(zhì)檢人員。焊接人員的技術(shù)高低和質(zhì)檢、檢驗(yàn)人員的管理水平的高低，對(duì)工程焊接安裝質(zhì)量有直接影響，所以，要檢查所有參與施工的人員，看他們是否經(jīng)過(guò)正規(guī)途徑取得相應(yīng)的過(guò)程焊接資格，也許會(huì)有一些焊工的焊工資格已經(jīng)不在焊工資格的有效期之內(nèi)，對(duì)這樣的焊工是不能允許施焊的。焊接技術(shù)人員要編寫(xiě)切實(shí)可行的焊接操作步驟、作業(yè)指導(dǎo)書(shū)和施工技術(shù)方案書(shū)。焊接人員要有良好的責(zé)任性和職業(yè)素養(yǎng)，嚴(yán)格按照相關(guān)要求進(jìn)行施焊操作

3.焊件的控制

用氣割把管道割出 V 形坡口，再用角磨器把坡口磨光，還要用銼刀銼出一定的鈍邊，鈍邊的合適距離一般大概在 0.5～1mm左右，必須把管道內(nèi)徑壁坡口兩側(cè)大約 20mm 以內(nèi)的油污鐵銹清除干凈。在兩側(cè)管道固定時(shí)必須對(duì)中，焊后錯(cuò)邊量不大于 0.3mm，使仰焊部分的間隙比平焊部分小 0.3到 0.5mm的距離，以作為反變形量。對(duì)每件焊接成品件都應(yīng)軋制標(biāo)示，用于返修責(zé)任追蹤。

4.運(yùn)條及角度的控制

若采用定位焊，焊接一般分兩個(gè)半圈進(jìn)行。施焊時(shí)，焊工通常蹲在管道一側(cè)進(jìn)行施焊，在管道測(cè)下部引燃電弧后，用稍長(zhǎng)的電弧對(duì)該處加熱 2s 或 3s的時(shí)間，等到有出汗情況出現(xiàn)在管道引弧處坡口的兩側(cè)金屬上時(shí)，也就是出現(xiàn)要熔化現(xiàn)象時(shí)，要把電弧迅速壓低，并且當(dāng)管道坡口根部的金屬要被熔透并形成熔池時(shí)，這時(shí)必須立即熄滅電弧，而后要及時(shí)采用斷弧法，以逐點(diǎn)焊接。

5.焊縫返修控制

在焊縫的返修中，這一項(xiàng)任務(wù)對(duì)監(jiān)理來(lái)說(shuō)是很重要的一道工序，焊縫的返修次數(shù)最好不要超過(guò)兩次以上也包括兩次，因?yàn)槎啻畏敌?，?huì)造成管件的力學(xué)性能發(fā)生變化。通過(guò)前兩次的返修可以由焊接工藝人員對(duì)問(wèn)題的產(chǎn)生進(jìn)行分析，制定出相關(guān)合理的返修工藝，提高一次性返修的合格率。

6.制度的保證

編寫(xiě)行之有效施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)焊接電流、電壓、電極接法提出明確要求，結(jié)合施焊實(shí)際情況對(duì)常見(jiàn)缺陷如氣孔、夾雜、未焊透、未融合、燒穿、咬邊、焊角高不標(biāo)準(zhǔn)等問(wèn)題做深刻的分析并采取對(duì)應(yīng)預(yù)防措施。建立管道工程焊接質(zhì)量的獎(jiǎng)懲制度，對(duì)一次合格率較高的焊工按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)，使獎(jiǎng)懲方法有據(jù)可依，提高了焊工積極性和質(zhì)量意識(shí)。建立嚴(yán)格的質(zhì)量巡檢制度，嚴(yán)格控制組對(duì)，焊接、除渣等各環(huán)節(jié)的質(zhì)量問(wèn)題，防止缺陷的積累和傳遞。有效提高管道工程焊接質(zhì)量。

四、結(jié)束語(yǔ)

總而言之，壓力管道焊接過(guò)程中，一定要把握焊接的主要技術(shù)，提出焊接的有效方法，并針對(duì)焊接的工作特點(diǎn)制定有效的質(zhì)量管理措施，確保焊接能夠順利的進(jìn)行。

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