淺析氬弧焊打底在燃?xì)夤艿篮附又械膽?yīng)用

菅良才

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和時(shí)代的進(jìn)步，各行各業(yè)的技術(shù)也不斷改革更新，氬弧焊打底工藝因具有造價(jià)低、易操作、質(zhì)量高、施工速度快等優(yōu)勢(shì)而被廣泛應(yīng)用于管道焊接施工中，本文主要分析了氬弧焊打底在管道焊接中的具體應(yīng)用，以供參考。

關(guān)鍵詞：氬弧焊打底;焊接技術(shù);質(zhì)量控制

引言

城市燃?xì)夤芫W(wǎng)的安全運(yùn)行對(duì)于城市公共安全有著至關(guān)重要的地位，更是燃?xì)膺\(yùn)營(yíng)企業(yè)的首要工作重心，管網(wǎng)運(yùn)行的安全狀況會(huì)直接影響企業(yè)的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。我國(guó)的管道燃?xì)馐聵I(yè)經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展現(xiàn)已形成一定的規(guī)模，并隨著現(xiàn)代城市建設(shè)而進(jìn)入高速發(fā)展的時(shí)期。如何增強(qiáng)燃?xì)夤艿腊踩赃@個(gè)課題，已越來(lái)越迫切地需要被破解。由于城市燃?xì)夤艿理?xiàng)目施工的特殊性，它屬于國(guó)家控制的特種設(shè)備，不僅關(guān)系著人們的生命財(cái)產(chǎn)安全、政府的形象和社會(huì)的安定，還直接關(guān)系著市容市貌和人們的出行，因此必須保證其質(zhì)量符合相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，只有這樣才能確保整個(gè)工程的成功。

1 氬弧焊概述

氬弧焊是氣體保護(hù)焊的一種，分為熔化極氬弧焊和非熔化極氬弧焊。我們工藝中所講的氬弧焊是指鎢極氬弧焊（又稱(chēng)TIG 焊），屬于非熔化極氬弧焊，它是利用難熔金屬鎢或鎢的合金棒作為電極，通過(guò)使鎢極與工件之間產(chǎn)生電弧，并利用氬氣嚴(yán)密地保護(hù)鎢極、焊絲和熔池進(jìn)行焊接的一種方法。TIG 焊具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）電弧為明弧，在焊接過(guò)程中便于控制調(diào)整，可進(jìn)行全位置焊接;（2）打底焊時(shí)可采用連弧焊，焊接速度快，質(zhì)量高，熔渣幾乎沒(méi)有;（3）電極不熔化，易維持恒定的電弧長(zhǎng)度，焊接過(guò)程穩(wěn)定;（4）氬氣是最穩(wěn)定的惰性氣體之一，比空氣重，焊接時(shí)在電弧周?chē)纬梢蝗Ψ€(wěn)定的氣體保護(hù)層，不會(huì)出現(xiàn)氣孔和合金元素?zé)龘p，焊縫質(zhì)量高。

2 氬弧焊打底優(yōu)點(diǎn)

（1）質(zhì)量好。只要選擇合適的焊絲、焊接工藝參數(shù)和良好的氣體保護(hù)，就能使根部得到良好的熔透性，而且透度均勻，表面光滑、整齊。不存在焊條電弧焊時(shí)容易產(chǎn)生的焊瘤、未焊透和凹陷等缺陷，較焊條電弧焊更有把握保證根部質(zhì)量。（2）效率高。在管道的第一層焊接中，手工氬弧焊為連弧焊。而焊條電弧焊為斷弧焊，因此手工氬弧焊可提高效率2-4 倍。因不需清理熔渣和修理焊道，則速度提高更快。在第二層電弧焊蓋面時(shí)，平滑整齊的氬弧焊打底層非常利于電弧焊蓋面，能保證層間良好地熔合，尤其在小直徑管的焊接中，效率更顯著。（3）易掌握。手工電弧焊根部焊縫的焊接，必須由經(jīng)驗(yàn)豐富且較高技術(shù)水平的焊工來(lái)?yè)?dān)任。采用手工氬弧焊打底，一般從事焊接工作的工人經(jīng)較短時(shí)間的練習(xí)，基本上均能掌握。（4）焊接范圍廣?；旧纤械慕饘俨牧隙伎梢赃M(jìn)行氬弧焊打底，尤其適宜焊接化學(xué)成份活潑的金屬和合金。（5）變形小。采用氬弧焊打底，由于氬氣流會(huì)將電弧進(jìn)行壓縮和冷卻，致使氬弧的溫度升高、電弧熱量集中，在這種情況下進(jìn)行焊接工作具有變形小的優(yōu)勢(shì)，尤其適用于薄件焊接和管道打底焊。

3 焊接技術(shù)應(yīng)用

3.1 焊前準(zhǔn)備和焊前清洗

燃?xì)夤艿赖暮附咏涌谌绾螠?zhǔn)備，準(zhǔn)備的質(zhì)量高低對(duì)整個(gè)管材焊接質(zhì)量的影響非常大。焊接施工人員需要根據(jù)燃?xì)夤艿赖谋诤窦靶螤钐攸c(diǎn)采用不同的對(duì)接形式。為了保證燃?xì)夤艿缹?duì)接時(shí)的焊接質(zhì)量，由于TIG 焊工件和填充金屬表面的污染比較敏感，因此在焊前必須除去表面的油污、氧化膜等，其最常用的清理方法是機(jī)械清理。3.2 電源種類(lèi)與極性對(duì)于氬弧焊打底，為了減少鎢極的燒損，選用直流正接法;對(duì)于手弧焊，為了提高焊接速度，采用直流反接法。

3.3 焊接操作與管理

采用氬弧焊打底技術(shù)進(jìn)行焊接的流程為：焊前準(zhǔn)備與檢查→ 氬氣保護(hù)→氬弧焊焊接→焊后處理→焊接質(zhì)量檢驗(yàn)。依據(jù)氬弧焊打底技術(shù)應(yīng)用要求，焊接過(guò)程中需控制好焊接參數(shù)（焊接電流、電弧電壓、氬氣流量、焊接速度等），以提升焊接質(zhì)量。焊接電流過(guò)高易出現(xiàn)焊縫咬邊缺陷，焊接電流過(guò)小易出現(xiàn)未焊透、未焊牢的問(wèn)題。對(duì)此可采用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)法明確焊接參數(shù)，由工藝概述可知本文所研究的管道工程氬弧焊打底焊絲為2.5mm，氬氣純度超過(guò)99.9%。實(shí)際操作過(guò)程中主要采用填絲法與自熔法進(jìn)行處理，填絲法需留有一定對(duì)接縫隙，在坡口處進(jìn)行填絲，通過(guò)斷續(xù)或連續(xù)送進(jìn)滿足焊接需求。小直徑管子焊接過(guò)程中采用自熔法進(jìn)行處理，需保證鎢極與熔池始終為垂直狀態(tài)，并在氬氣保護(hù)下控制好鈍邊熔化過(guò)程。值得注意的是氬弧焊打底焊接過(guò)程中應(yīng)選用直流弧焊機(jī)進(jìn)行操作，為降低焊接對(duì)鎢極質(zhì)量的影響應(yīng)用正極性接法進(jìn)行處理，焊接焊條應(yīng)隨取隨用并給予一定溫度的烘干處理，焊口焊接后需做好清潔工作，去除熔渣與焊縫飛濺物。

3.4 效益分析

實(shí)踐表明，在燃?xì)夤艿朗┕ぶ?，采用氬弧焊打底技術(shù)比采用手動(dòng)弧焊打底更具優(yōu)勢(shì)：質(zhì)量好、效率高、易掌握、變形小、焊接范圍廣等，最重要的是采用氬弧焊打底技術(shù)還有效提高了一次焊接合格率。由于與手弧焊的焊接材料成本相比，氬弧焊的焊接材料成本要高，所以看起來(lái)好像采用氬弧焊打底會(huì)增加項(xiàng)目成本，但是實(shí)際上項(xiàng)目成本并沒(méi)有增加。

4 有效的質(zhì)量控制

4.1 加強(qiáng)壓力管道焊接的檢測(cè)和監(jiān)管力度

為了確保壓力管道焊接質(zhì)量，加強(qiáng)檢測(cè)和監(jiān)管力度是一項(xiàng)常用的有效措施之一，主要有外觀、壓力試驗(yàn)、無(wú)損探傷等方面。外觀檢驗(yàn)重點(diǎn)針對(duì)焊縫外形、寬度、余高、咬邊等常見(jiàn)問(wèn)題，同時(shí)還需要檢測(cè)焊縫與硬度確保達(dá)到預(yù)期焊接要求。在焊縫外觀檢查合格后需要進(jìn)行無(wú)損探傷，檢查焊縫內(nèi)是否存在氣孔、裂紋、未熔合、未焊透等問(wèn)題，超聲波和X 射線是常用的無(wú)損探傷方法。壓力測(cè)試則是針對(duì)完成部分管道進(jìn)行打壓試驗(yàn)，檢測(cè)管道是否達(dá)到要求壓力，是否存在漏點(diǎn)。除了施工人員自查外，現(xiàn)場(chǎng)還應(yīng)設(shè)置專(zhuān)職監(jiān)理人員，不僅要檢查施工方案的合理性，還要客觀地評(píng)定焊接工藝，合理地分析焊接技術(shù)、方法、焊接位置、填充金屬型號(hào)等。

4.2 優(yōu)選并嚴(yán)格控制材料質(zhì)量

焊接材料是保障壓力管道安裝焊接質(zhì)量的基礎(chǔ)，關(guān)系到工程質(zhì)量、進(jìn)度和成本，加強(qiáng)焊接材料采購(gòu)、驗(yàn)收、使用等各個(gè)環(huán)節(jié)的管理，施工單位要不斷完善材料管理體系，實(shí)現(xiàn)科學(xué)、合理、系統(tǒng)的管理模式。在選擇、驗(yàn)收和使用焊接材料是應(yīng)嚴(yán)格按照國(guó)家相關(guān)規(guī)定進(jìn)行，在進(jìn)行焊接操作前應(yīng)全面查驗(yàn)所需材料，當(dāng)焊接材料質(zhì)量、規(guī)格、型號(hào)等出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)應(yīng)及時(shí)調(diào)整或者更換，避免選擇和領(lǐng)用時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤，當(dāng)材料表面存在油污或者銹蝕等雜質(zhì)時(shí)，要采取必要的處理措施或者替換成符合要求的材料。壓力管道的主要組成材料有管子、閥門(mén)、管件、法蘭、螺栓、支撐件等。通常在管道焊接前會(huì)先鋪設(shè)管道和配件，因此，在選擇焊接材料時(shí)需要考慮壓力管道材質(zhì)、管道承載載體的性質(zhì)，例如：當(dāng)管道輸送易燃易爆或者化學(xué)品時(shí)，施工人員應(yīng)清理干凈壓力管道，選擇與載體無(wú)反應(yīng)的焊接材料。

結(jié)語(yǔ)

氬弧焊打底工藝是管道焊接中應(yīng)用較為廣泛的焊接技術(shù)，其應(yīng)用對(duì)提升焊接質(zhì)量、控制焊接成本、提高管道焊接施工效率、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、提升一次焊接合格率具有顯著效果。相關(guān)工作人員應(yīng)掌握氬弧焊打底工藝，為提升管道施工質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]?周昭偉等. 焊工手冊(cè). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2019，（22）.

[2]?姜煥中. 電弧焊及電渣焊. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2018，（35）.

[3]?溫瑾林. 鎢極氬弧焊設(shè)備的新發(fā)展. 機(jī)械工人，2019，（11）.

[4]?黃厚生. 手工鎢極氬弧焊鋁及其合金氣孔產(chǎn)生的原因及防止措施. 焊接技術(shù)，2019，（05）.

[5]?鞠占英，劉福海，王春梅. 手工氬弧焊封底焊工藝過(guò)程分析. 鍋爐制造，2018，（04）.

（作者身份證號(hào)碼：130127198201051818）