淺談滲鋁管道焊接施工技術(shù)

高險(xiǎn)峰

（福建福船一帆新能源裝備制造有限公司，福建 漳州 363211）

在含有各種微量金屬元素的溶液中，摻入所需要的金屬構(gòu)件，再對(duì)其溶液進(jìn)行均勻加熱，當(dāng)這些溶液到達(dá)固定溫度并保持一段時(shí)間后，溶液中所含有的金屬元素被分解，分解出的原子被慢慢吸到所放入的金屬構(gòu)件的表面上，并將其最終嵌入到金屬構(gòu)件的表層。通過這種方法，可以間接地將金屬構(gòu)件表面的金屬物質(zhì)通過化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行物質(zhì)轉(zhuǎn)化，從而達(dá)到提高金屬構(gòu)件性能等目的[1]。

同時(shí)，在低合金鋼，高鉻鎳合金鋼等多種多樣的鋼基材料都可以使用這種工藝。而這些金屬材料使用過滲鋁工藝之后，在他們的表層形成一種具有特殊性能的金屬合金層，這些金屬合金層有效提高這些材料的抗低溫，抗高溫抗氧化，抗腐蝕等基礎(chǔ)屬性。

1 滲鋁施工技藝的特征

普通的鋼材料，碳材料等市場(chǎng)價(jià)格不高，而這些材料在進(jìn)行表層滲鋁工藝之后，可以提高自身的抗腐蝕性，抗氧化性等材料性能，從而提高了這些材料的實(shí)用性，有著十分重要的經(jīng)濟(jì)意義。

滲鋁鋼材料的原材料大多為型號(hào)為10#或者20#等碳含量較低的鋼材料，將這些材料進(jìn)行滲鋁工藝之后，在其表面形成厚度大概為0.1mm到0.3mm之間的滲鋁層，這層滲鋁層的鋁含量大概為20%～50%之間，而硬度幾乎接近馬氏體鋼材料，其抗腐蝕性以及抗氧化性也能達(dá)到同種材料中的上等水平[2-3]，具有很大的價(jià)值。這些材料在經(jīng)過剩余工藝處理后，必須有嚴(yán)格的長度限制，每節(jié)管道的長度不得高于1200mm，最低在900mm以上[1]。

這些管道的安裝和施工需要用到許多特殊的焊接技術(shù)。因此，一般來說，大多數(shù)使用這種方法制造金屬部件的制造商已經(jīng)開發(fā)出一種非常實(shí)用且經(jīng)濟(jì)高效的施工方法。在不影響工期和施工質(zhì)量的前提下，降低整個(gè)工程的施工成本，提高施工的經(jīng)濟(jì)效益。

2 滲鋁施工技藝應(yīng)用廣泛

滲鋁施工技藝在生活中有著很廣泛的應(yīng)用途徑，包括但不限于在工業(yè)吸塵排煙設(shè)備，工業(yè)鍋爐，工業(yè)玻璃爐，工業(yè)燃燒器具和工業(yè)耐熱構(gòu)件等設(shè)備上。各級(jí)工程的管道焊接過程中均采用鍍鋁管，進(jìn)行無氧加熱工藝制造[2]。

3 滲鋁材料焊接施工技藝的原理

這項(xiàng)施工技藝詳細(xì)地介紹了滲鋁管道在焊接時(shí)的實(shí)際操作過程。初期需要確定滲鋁管道的坡口的位置，并對(duì)這個(gè)位置的滲鋁管道基層，中層以及外層即鐵鋁共合層，鋁層，以及氧化鋁層的材料，進(jìn)行打磨剮剃，直到其中的碳鋼材料露出。在滲鋁管道施工技藝中[4]，需要采用相對(duì)應(yīng)的、專門的滲鋁焊條進(jìn)行施工，但這些材料嚴(yán)重稀缺，收集難度較大，市場(chǎng)價(jià)格較高，所以在本文中，詳細(xì)介紹了使用a102不銹鋼材料代替專業(yè)滲鋁焊條進(jìn)行施工的焊接方法，并經(jīng)過一系列現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，以及實(shí)際操作先例等各方面探究，分析了這些材料是否可以代替滲鋁不銹鋼焊條，并發(fā)揮出其接近80%的效能。除此之外，使用a102碳鋼材料代替原本的滲鋁焊條，滿足施工需要，是除滲鋁焊條之外非常合適的代替材料。

4 滲鋁施工專業(yè)工藝

在滲鋁施工工藝中，滲鋁構(gòu)件分割以及滲鋁的坡口加工工序都需要采用傳統(tǒng)的機(jī)械方法或者借助等離子切割機(jī)等機(jī)械進(jìn)行加熱、切割、加工。在進(jìn)行施工焊接前，應(yīng)確定滲鋁構(gòu)件的坡口，并將坡口的粗糙之處進(jìn)行平滑處理，應(yīng)借助角磨機(jī)等施工器械，將由于發(fā)熱而受到影響的滲鋁表面剔除，直至其中的碳鋼表面暴露在外。

除此之外，滲鋁工藝的焊接件兩側(cè)表面都存在著厚度大于10mm的油漆等雜物表層，因此，在進(jìn)行安裝組合之前，必須將這些雜物合成層清理干凈，而在清理過程中，如果發(fā)現(xiàn)管道中存在開裂或者夾層等不符合設(shè)計(jì)要求的現(xiàn)象，應(yīng)使用冷拉伸或者壓縮等方法對(duì)其處理。在焊接件對(duì)接時(shí)，需要注意的是此時(shí)焊接件內(nèi)壁必須平整整齊，且不得強(qiáng)行焊接管道組件。以內(nèi)壁為線焊接時(shí)的錯(cuò)邊量不能超過焊接管壁厚度的1/10，并且不得大于兩毫米。在只能進(jìn)行單面焊接的管道焊接過程中，其內(nèi)邊的最大錯(cuò)邊量也不應(yīng)超過兩毫米，在厚度不同的焊接件進(jìn)行焊接組隊(duì)時(shí)，相對(duì)較薄的焊接件應(yīng)位于另一個(gè)焊接件的端面里面[3]。

在焊接工藝中，焊條的選擇也有很大的講究，一般情況下，焊條選擇型號(hào)為a102且呈堿性的焊條。在使用之前必須先行將焊條進(jìn)行烘干處理，因?yàn)榭諝鉂穸纫约吧a(chǎn)實(shí)踐中的各種環(huán)境因素都會(huì)影響到焊條的干濕度，從而可能降低焊條的應(yīng)用性能，即氫成分容易使焊縫出現(xiàn)開裂，孔洞以及白點(diǎn)等不利于焊條施工以及后續(xù)使用的情況。

在烘干過程中，A102焊條的一般加熱溫度為250℃，加熱時(shí)采用溫度逐漸升高的緩慢加熱，并且加熱時(shí)間不得低于一小時(shí)。焊條不宜過厚，一般1～3層足矣，避免焊條過厚而導(dǎo)致的焊條內(nèi)部受熱不均勻，從而無法將里面的水汽全部排出。

在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)焊接時(shí)也對(duì)滲鋁管有很多要求，需要根據(jù)焊接管的管皮厚度，采用不同的電流進(jìn)行焊接，一般為70安到120安的電流。例如4mm到6mm厚的焊接管管道的坡口應(yīng)采用V字形進(jìn)行焊接。

在滲鋁過程中，焊接鋁材料會(huì)產(chǎn)生不同程度的變形。因此，在實(shí)際施工過程中，應(yīng)根據(jù)滲鋁材料的形狀變量，選擇變形程度較接近、接口處管徑較大的構(gòu)件管道，進(jìn)行合理的分布和組裝，然后進(jìn)行焊管組裝，在合理的范圍內(nèi)，可采用一定的力學(xué)方法來降低管道的變形程度。

需要注意的是：在構(gòu)件焊接的過程中，如果不把坡口的鐵鋁合金層，純鋁層，三氧化二鋁氧化膜層等全部處理掉，管道容易出現(xiàn)開裂以及孔洞等嚴(yán)重影響構(gòu)件性能的情況。在進(jìn)行焊條選擇時(shí)，倘若難以選擇合適的焊條，也可以用型號(hào)為j422的焊條替補(bǔ)，但這種型號(hào)的焊條達(dá)不到滲鋁材料所要求的抗腐蝕性，抗高溫性，抗低溫性和抗氧性，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到a102等型號(hào)的不銹鋼焊條，因此，需要具體情況具體分析。

5 實(shí)際施工組織分配

在實(shí)際施工過程中，每個(gè)施工成員在施工之前必須經(jīng)過專業(yè)的施工培訓(xùn)，每個(gè)成員也應(yīng)具有施工資格證和上崗證等專業(yè)證書。

需要特別加強(qiáng)電焊工氣焊工等特殊施工工種人員的施工前培訓(xùn)，最大程度上地減少施工過程中可能出現(xiàn)的專業(yè)問題，以及增強(qiáng)施工人員的綜合素質(zhì)[4]。

6 施工質(zhì)量的要求

國家標(biāo)準(zhǔn)具體可參考以下國家規(guī)范，包括但不限于《機(jī)械設(shè)備安裝工程施工及驗(yàn)收通用規(guī)范》《現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》《工業(yè)金屬管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》《管道工程安裝手冊(cè)》《焊工手冊(cè)》等。

7 施工安全隱患排除措施

焊接施工中存在著許多不容易被注意到的安全隱患，這些安全隱患極大地影響著施工進(jìn)度和施工人員安全。因此相關(guān)專業(yè)人員需要根據(jù)國家和公司標(biāo)準(zhǔn)，制定相對(duì)完善的安全規(guī)范。例如，在焊接人員進(jìn)行焊接作業(yè)時(shí)，應(yīng)在旁邊臨時(shí)搭設(shè)簡單的作業(yè)平臺(tái)或者腳手架等臨時(shí)措施，還需要合理佩戴焊工工具以及安全帽等設(shè)施，在對(duì)電焊機(jī)進(jìn)行使用前，應(yīng)該確保其正常性和完整性，務(wù)必保證用電正確，防止因漏電而造成危害，嚴(yán)格執(zhí)行企業(yè)內(nèi)部的安全管理制度以及安全文明施工操作規(guī)程，保證安全施工的能夠合理高效地操作運(yùn)用設(shè)備，另外，還要保證其他工作人員與裝置，具有一定的安全距離，機(jī)械防護(hù)要符合相關(guān)規(guī)定和要求。

8 結(jié)語

滲鋁管道焊接技術(shù)作為工業(yè)生產(chǎn)不可或缺的一項(xiàng)重要施工技術(shù)，還處于發(fā)展中期，但其廣泛存在于社會(huì)生活與生產(chǎn)中，以目前形勢(shì)來看，這些施工工藝已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)相對(duì)成熟的水平，但一些方面還需完善，仍然有著很大的發(fā)展和進(jìn)步空間。因此，需要不斷地對(duì)其進(jìn)行研究和探索，爭(zhēng)取以一個(gè)更加優(yōu)良的滲鋁管道焊接技術(shù)，推動(dòng)工業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展。