薄壁不銹鋼管接頭自動氬弧焊接的研究

郭偉冬

摘 要：隨著我國技術(shù)的不斷發(fā)展，薄壁不銹鋼管道這種材料被改進(jìn)出來之后，即發(fā)揮出了巨大的作用，由于其自身存在的優(yōu)勢，已經(jīng)迅速應(yīng)用到很多領(lǐng)域的建設(shè)當(dāng)中， 我國分質(zhì)供水工作的開展正在不斷擴大范圍，薄壁不銹鋼管的需求量也在不斷增加。雖然我們已經(jīng)擁有了一套完整的自動氬弧焊技術(shù)，但是由于其接口數(shù)量多，焊接工作量大，所以其本身也具有很高的難度，所以需要我們對舊有的焊接技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，這樣才能讓其更為符合對于具體焊接工作的要求。

關(guān)鍵詞：薄壁不銹鋼管；氬弧焊；管接頭

薄壁不銹鋼無縫管本身具備著很多優(yōu)勢，例如自身重量較為輕便，成本低廉，具有較高的熱能轉(zhuǎn)換效率，所以受到人們的廣泛歡迎，在很多領(lǐng)域都已經(jīng)得到了應(yīng)用，尤其是在石油化工領(lǐng)域，其更是已經(jīng)起到了不可替代的效果。正常情況下，薄壁管道和短板焊接本身強度是有限的，需要我們在管道的兩側(cè)增加焊頭，焊接質(zhì)量往往對于薄壁管質(zhì)量起到了決定性的影響。本文針對氬弧焊接的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了具體說明。

1 舊有的薄壁不銹鋼管焊接工藝簡介

1.1 切割工序

正常來說，薄壁不銹鋼管的切割工作是通過管道切割用的專門器械完成的，首先直接下料，在保證端口質(zhì)量的同時，確保其焊接能夠符合具體的標(biāo)準(zhǔn)，正常來說，管道之間的對口間隙應(yīng)該樣控制，保證其不大于0.5mm。

1.2 操作要點

焊槍中，鎢極尺寸為1.6mm，鎢極端部離焊縫的長度在1.5～2.0mm，鎢極通常選鎢或釷鎢，以保證起弧的可靠性，也可采用進(jìn)口鎢極。對厚度為3mm的不銹鋼管，為保證焊透，對口間隙為稍大一點，此時要適當(dāng)填充焊絲，焊絲直徑1mm，由機頭送絲裝置按設(shè)定的速度自支送入焊縫。為保證焊縫的內(nèi)部質(zhì)量，管子內(nèi)部進(jìn)行充氬保護(hù)，為使充氬時節(jié)約氬氣，通常采用充氬裝置，使內(nèi)部氬氣只需在焊口周圍較小區(qū)域就可保證好的效果。焊完的焊縫進(jìn)行本能洗、鈍化，使焊縫得到與母材具有類似的光澤，同時，產(chǎn)生鈍化膜后，使焊縫處具備抗氧化的能力。

2 舊有的焊接過程中存在的缺陷

不銹鋼管道的焊接本身是一項非常復(fù)雜的工作，很多外界因素都可以干擾到焊接的質(zhì)量，所以質(zhì)量控制工作難度很高。在焊接的過程中，很多個環(huán)節(jié)操作都是非常復(fù)雜的，容易受到外界因素的影響，進(jìn)而導(dǎo)致其質(zhì)量不合格的情況。但總結(jié)起來，其缺陷體現(xiàn)在以下幾個方面：

2.1 切口不平整問題十分嚴(yán)重

經(jīng)過相關(guān)調(diào)查研究我們發(fā)現(xiàn)，在施工現(xiàn)場，施工人員往往因為管徑不同，而選用不同種類的切割機，但是對兩種切割方式進(jìn)行抽樣調(diào)查我們發(fā)現(xiàn)，這兩種切割方式都或多或少存在一些問題，合格率均低于2/3，其中最常見的缺陷就是毛刺問題和不垂直問題。

2.2 輸入電流難以控制

在施工現(xiàn)場進(jìn)行安裝之后我們發(fā)現(xiàn)，很多施工人員都無法正確把握焊接電流的大小，對于同種規(guī)格的焊接電流選擇都有較大的差距，但實際上，焊接電流的選擇也會在很大程度上影響到焊接質(zhì)量。

2.3 氬氣氣流沒有形成，導(dǎo)致焊接不充分

在對焊接品進(jìn)行了抽樣調(diào)查之后，我們發(fā)現(xiàn)，氬氣氣流不穩(wěn)定，卷入管材內(nèi)部之后會對整個焊接質(zhì)量造成嚴(yán)重影響，焊口一旦發(fā)生氧化，就會影響到焊接質(zhì)量3002

3 優(yōu)化方案簡介

3.1 控制最佳施焊工作電流現(xiàn)場調(diào)動多臺焊機（鎢極直徑均為2mm），根據(jù)不同壁厚的管材對工作電流進(jìn)行3個分組如下：

將在不同電流下施焊的管材樣品送到專業(yè)檢測方和資深焊工進(jìn)行審核，最終確定適合本項目作業(yè)環(huán)境的最佳施焊工作電流為：

3.2 采用免充氬氣保護(hù)劑涂抹焊口處以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的充氬氣隔絕空氣法

經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)研，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的充氬氣杜絕焊口接觸焊口的方法在施工現(xiàn)場實施起來有諸多困難：①氬氣大量的被浪費；②給水管道直管段較少、焊口較多，充氬氣操作困難；③管內(nèi)的嚴(yán)密性以及氬氣流充實度難以保證。因此必須重新尋找防氧化的方法。經(jīng)過多方調(diào)研及比較，決定采用免充氬氣保護(hù)劑涂抹焊口處以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的充氬氣隔絕空氣法，此方法具有操作簡單、經(jīng)濟效益高、存儲方便、受環(huán)境因素影響小等顯著優(yōu)點。

4 效益分析

4.1 社會效益

薄壁不銹鋼管是國家在建筑工程給水系統(tǒng)推廣的綠色新型材料，通過氬弧焊技術(shù)改進(jìn)應(yīng)用，焊接質(zhì)量大大提高，不僅杜絕管道滲漏的質(zhì)量通病，而且滿足工期總進(jìn)度，在綠色施工方面作出較大貢獻(xiàn)，受到業(yè)主和監(jiān)理的一致好評。

4.2 經(jīng)濟效益

由于氬弧焊技術(shù)改進(jìn)應(yīng)用提高了不銹鋼管的焊接的一次合格率，避免了頻繁返工整改，極大的節(jié)省了材料和人工的投入。

結(jié)束語

薄壁不銹鋼管道這種材料在已經(jīng)在我國迅速發(fā)展，其應(yīng)用范圍還在不斷擴大，現(xiàn)在已經(jīng)在建筑給水系統(tǒng)中獲得了很好的收效。薄壁不銹鋼管道本身的管壁是很薄的，在采用了氬弧焊技術(shù)之后即可避免因為管體燒穿而導(dǎo)致的質(zhì)量問題，并且總發(fā)熱量很小，氣體保護(hù)效果好，并且可以避免人為因素導(dǎo)致的焊接問題，在進(jìn)行了一些改進(jìn)之后，進(jìn)一步提高了焊接質(zhì)量， 大大提高了焊接合格率，經(jīng)濟效益非常明顯，可以在薄壁不銹鋼焊接工作中進(jìn)行進(jìn)一步推廣，在未來一段時間內(nèi)，薄壁不銹鋼管將會在建筑工程的給水系統(tǒng)中發(fā)揮更大的作用。

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