淺析在中低壓力管道焊接中氬電聯(lián)焊工藝的應(yīng)用

宋浩增

摘 ?要：文章以某企業(yè)中低壓管道焊接項(xiàng)目實(shí)例為切入點(diǎn)，結(jié)合本人工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對中低壓力管道焊接中氬電聯(lián)焊的作業(yè)流程進(jìn)行了簡單分析，并從管道及附件的檢查及清點(diǎn)、坡口的設(shè)置與打磨、對口裝配、點(diǎn)固焊、打底焊、手工電弧焊施焊、焊接檢查等環(huán)節(jié)入手，闡述了中低壓力管道焊接中氬電聯(lián)焊工藝的要點(diǎn)內(nèi)容，以供參考。

關(guān)鍵詞：中低壓力管道;氬電聯(lián)焊;焊接工藝

引言：相比于其他焊接工藝而言，在進(jìn)行中低壓力管道焊接施工中，應(yīng)用氬電聯(lián)焊工藝有著更高的優(yōu)勢，整體焊接質(zhì)量相對理想，且焊接效率高、成本低，因此氬電聯(lián)焊工藝的要點(diǎn)值得重點(diǎn)研究與推廣應(yīng)用。

一、氬電聯(lián)焊的案例簡述

某企業(yè)在進(jìn)行中低壓管道焊接操作中，主要選用了氬電聯(lián)焊工藝，實(shí)踐中，選擇V型坡口、對接，設(shè)定焊成為2-3層。在焊機(jī)方面，引入氬弧焊機(jī)（型號為ZX7-400）;焊絲的規(guī)格設(shè)定為φ2.5毫米;焊條的規(guī)格設(shè)定為φ2.5毫米或是φ3.2毫米;氣體設(shè)定為純度不低于99.9%的工業(yè)氬氣。出于對氬電聯(lián)焊操作的安全性考量，主要在氬氣瓶上加設(shè)氬氣減壓表，并將保護(hù)氣體開至15升左右。

二、中低壓力管道焊接中氬電聯(lián)焊的作業(yè)流程分析

在展開針對中低壓管道的氬電聯(lián)焊中，需要注重控制的焊接施工工序主要有三項(xiàng)，即對口裝配、手工電弧焊施焊以及焊接檢查。實(shí)踐中，在前一工序沒有完成且質(zhì)檢合格時(shí)，不能組織進(jìn)行后一項(xiàng)工序的操作，必須要在相關(guān)工作人員對每一道工序均質(zhì)檢合格后才可以展開后續(xù)操作。本次中低壓管道的焊接項(xiàng)目中，規(guī)劃設(shè)定氬電聯(lián)焊工藝的主要作業(yè)流程如下所示：安排專門的質(zhì)檢人員對焊接過程中所需要用到的焊材、工具設(shè)備以及待焊接中低壓管道實(shí)施全面性檢查;結(jié)合前期焊接工藝規(guī)劃制備坡口，進(jìn)行打磨處理;進(jìn)行對口裝配以及質(zhì)量檢查;針對對口展開點(diǎn)固焊處理;實(shí)施點(diǎn)焊操作;組織落實(shí)氬弧焊打底焊;推行打底焊質(zhì)量的及時(shí)、全面檢查;組織展開手工電弧處理;第一時(shí)間落實(shí)對焊接區(qū)域的外觀檢查，組織自檢、復(fù)檢以及抽檢;進(jìn)行無損檢驗(yàn)，在判斷氬電聯(lián)焊質(zhì)檢合格后方可落實(shí)后續(xù)操作。

三、中低壓力管道焊接中氬電聯(lián)焊工藝的要點(diǎn)內(nèi)容探究

（一）管道及附件的檢查、清點(diǎn)

在展開實(shí)際的氬電聯(lián)焊操作前，必須要組織落實(shí)對管道及附件的全面性檢查、清點(diǎn)。此環(huán)節(jié)中，要求著重完成的工作任務(wù)及其要點(diǎn)主要如下：

第一，管道檢查。對管道的合格證書進(jìn)行檢查，保證其各項(xiàng)指標(biāo)均滿足國家與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求;落實(shí)對管道的外觀檢查，確定是否存在腐蝕、凹坑或是劃痕等缺陷;針對管道坡口的現(xiàn)實(shí)加工情況進(jìn)行檢查，保證坡口及周邊區(qū)域不存在缺陷，如毛刺、夾層、破損、裂紋、重皮等等[1];實(shí)施管道材質(zhì)與規(guī)格的檢驗(yàn)，確保其符合設(shè)計(jì)內(nèi)容。在此基礎(chǔ)上，還需要對對接管口端面展開著重檢查，保證其與管道中心垂直，且偏斜度要始終滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，即有，當(dāng)管道外徑穩(wěn)定在60-159毫米的范圍內(nèi)時(shí)，其偏斜度允許值為1毫米;當(dāng)管道外徑穩(wěn)定在159-219毫米的范圍內(nèi)時(shí)，其偏斜度允許值為1.5毫米;當(dāng)管道外徑穩(wěn)定在不低于219毫米的條件下，其偏斜度允許值為2毫米。

第二，外觀檢查。檢查主體為管道及其附件，要求不存在縮孔、夾渣、破損、裂紋、重皮等缺陷;表面保持在光滑狀態(tài)下，無劃痕;針對閥門實(shí)施水壓試驗(yàn)，并保證通過檢驗(yàn);針對管道進(jìn)行光譜檢驗(yàn)，并保證通過檢驗(yàn)[2]。

（二）坡口的設(shè)置與打磨

使用機(jī)械制備的方式設(shè)置坡口，如果在下料時(shí)應(yīng)能用加熱工法，則必須要在切口區(qū)域預(yù)留出加工余量，并對過熱金屬、淬硬層實(shí)施全面剔除;應(yīng)用磨光機(jī)落實(shí)對坡口的修整處理;在焊接前，對坡口以及內(nèi)外壁實(shí)施清潔除銹處理，清除范圍維持在坡口及其內(nèi)外壁15-20毫米范疇內(nèi)即可;嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范展開對焊接對口區(qū)域的厚度差處理。

（三）對口裝配

在對口裝配環(huán)節(jié)，出于對維護(hù)氬電聯(lián)焊質(zhì)量的考量，需要著重落實(shí)以下操作要點(diǎn)：第一，保持管道墊置牢固，如果存在焊口間隙局部過大的問題，則要實(shí)施規(guī)范化整修處理，嚴(yán)禁在縫隙內(nèi)加設(shè)填塞物，或是將臨時(shí)支撐物焊接至管道上。第二，規(guī)避對口時(shí)應(yīng)用的鋼絲繩等對焊接造成負(fù)面影響;設(shè)定對口時(shí)的支點(diǎn)、吊點(diǎn)與焊縫中心之間存在的距離始終維持在高于5倍焊件厚度的水平。第三，重點(diǎn)維持對口時(shí)的內(nèi)壁齊平;將對接單面焊局部錯(cuò)口保持在低于10%壁厚（且不得超出1毫米）的水平。

（四）點(diǎn)固焊

點(diǎn)固焊也是中低壓力管道氬電聯(lián)焊中的重要操作內(nèi)容，出于對維護(hù)氬電聯(lián)焊質(zhì)量的考量，需要著重落實(shí)以下操作要點(diǎn)：第一，對焊件的對口實(shí)施三級檢查，在質(zhì)檢合格的條件下，針對大直徑、管壁厚的管道展開點(diǎn)固焊時(shí)，需要在坡口外管壁邊上點(diǎn)固“定位塊”。第二，在點(diǎn)固焊操作中，所使用的焊接材料應(yīng)當(dāng)與正式焊接時(shí)所應(yīng)用的材料保持一致。在完成點(diǎn)固焊后，必須要對所有焊點(diǎn)的焊接質(zhì)量實(shí)施檢查，一旦發(fā)現(xiàn)存在焊接缺陷，則需要第一時(shí)間組織全面清除，并組織重新點(diǎn)焊操作。需要注意的是，無論是在點(diǎn)固焊還是在施焊的過程中，電弧的引燃操作均不能在管道表面展開。

（五）打底焊

打底焊（氬弧點(diǎn)焊）操作必須要安排專業(yè)的施焊焊工完成，鉗工不可以自行落實(shí)點(diǎn)焊。在此過程中，要求確保所使用的焊接材料與正式焊接時(shí)所應(yīng)用的材料保持一致;設(shè)定中管點(diǎn)焊的長度維持在30-40毫米的范圍內(nèi)，設(shè)定大管點(diǎn)焊的長度維持在60-80毫米的范圍內(nèi);無論是中管還是大管，其點(diǎn)焊點(diǎn)（3-4點(diǎn)）均要保證均勻分布在管道上[3];完成焊接后必須及時(shí)檢查焊接質(zhì)量，一旦發(fā)現(xiàn)存在焊接缺陷，則需要第一時(shí)間組織全面清除，重新組織焊接。

（六）手工電弧焊施焊

該環(huán)節(jié)中，若是焊接操作被迫中斷，則必須及時(shí)引入保溫處理措施;再次焊接時(shí)，要求提前檢查焊接區(qū)域是否存在裂紋等缺陷，在判斷不存在缺陷后可以依照工藝標(biāo)準(zhǔn)要求繼續(xù)進(jìn)行焊接。在此過程中，需要著重關(guān)注接頭、收弧的質(zhì)量，保證多層多焊道的接頭保持錯(cuò)開狀態(tài);收弧時(shí)，始終確保填滿弧坑。

（七）焊接檢查

第一，完成對中低壓管道的氬電聯(lián)焊后，要求實(shí)施外觀檢查，重點(diǎn)落實(shí)對焊接區(qū)域表面的缺陷判斷，包括裂紋、表面氣孔、夾渣、咬邊、未焊透等。第二，組織展開無損探傷。在此過程中，應(yīng)當(dāng)組織X射線探傷檢查，聯(lián)合水壓測試的展開，綜合判斷本次中低壓管道氬電聯(lián)焊的質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)。

（八）注意事項(xiàng)

對于氬電聯(lián)焊而言，其主要選用氬弧焊進(jìn)行打底處理，并應(yīng)用手弧焊蓋面，相應(yīng)管道直徑一般維持在不高于80毫米的范圍內(nèi)。在完成氬弧焊打底處理后，可以選用氬弧焊填充以及蓋面（全氬焊接）。實(shí)踐中，若是所焊接的管道直徑維持在高于80毫米的條件下，則選用全氬焊接所產(chǎn)生的焊接周期、焊接材料成本等均會提升至較高水平，因此難以發(fā)揮出氬電聯(lián)焊工藝的優(yōu)勢?；谶@樣的情況，在針對中低壓力管道展開實(shí)際的氬電聯(lián)焊前，需要對相應(yīng)管道的直徑實(shí)施檢查，如果管道直徑不超過80毫米，則可以選用全氬焊接的方式;而如果待焊接的管道直徑超過80毫米（偏高），則應(yīng)當(dāng)使用氬弧焊打完底后再采用小直徑焊條填充、蓋面。

總結(jié)：綜上所述，氬電聯(lián)焊在縮小焊接周期、焊接材料成本方面發(fā)揮著較為明顯的優(yōu)勢，將該工藝應(yīng)用于中低壓管道的焊接中具有極高的現(xiàn)實(shí)價(jià)值，也相對常見。實(shí)踐中，在明確氬電聯(lián)焊作業(yè)流程的條件下，依托管道及附件的檢查及清點(diǎn)、坡口的設(shè)置與打磨、對口裝配、點(diǎn)固焊、打底焊、手工電弧焊施焊、焊接檢查等操作要點(diǎn)的落實(shí)，提升了中低壓管道氬電聯(lián)焊的整體質(zhì)量與效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]丁云朝.濕H_2S環(huán)境下耐酸型碳鋼管道的氬電聯(lián)焊焊接工藝的制定[J].安裝，2021（02）：65-67.

[2]趙海云，李海明，李津，胡建洪.鋼板對接接頭立焊位置的氬電聯(lián)焊工藝[J].機(jī)械制造文摘（焊接分冊），2020（01）：36-39.

[3]陳安新.淺談固定管斜45°對接氬電聯(lián)焊單面焊雙面成形技術(shù)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2017，14（07）：59-60.