如何有效控制螺旋鋼管焊接質(zhì)量

江 淵，潘 強(qiáng)，王遠(yuǎn)征

（中國石油集團(tuán)渤海石油裝備制造有限公司華油鋼管有限公司，河北滄州 062658）

0 引言

在螺旋鋼管焊接的過程中，可能出現(xiàn)各種各樣的焊接問題，這些焊接問題的存在，將會(huì)嚴(yán)重地影響螺旋鋼管的使用安全。為了更好地減少螺旋鋼管的焊接問題，提高焊接質(zhì)量，就需要對問題認(rèn)真分析，確定詳細(xì)的解決方案，并做好解決方案的落實(shí)工作，從而提高工程質(zhì)量。

1 螺旋鋼管焊接質(zhì)量存在的問題

螺旋鋼管在焊接質(zhì)量方面存在的主要問題，表現(xiàn)在焊縫的外部以及內(nèi)部，下面分別對外部及內(nèi)部缺陷及其產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析。

1.1 焊縫外部缺陷及其產(chǎn)生的原因

（1）咬邊。在焊接的過程中，由于焊根處出現(xiàn)低于母材表面的缺陷，如凹陷或者溝槽，這種現(xiàn)象就叫做咬邊。從咬邊的分布來看，可以存在于焊縫的一側(cè)，也可以存在于焊縫的兩側(cè)；咬邊可以連續(xù)出現(xiàn)或者是間斷出現(xiàn)。在焊接缺陷中，咬邊情況較常出現(xiàn)，是常見的焊接缺陷之一。咬邊缺陷產(chǎn)生的原因主要是由于在焊接的過程中母材被焊接電流所融化后，沒有得到及時(shí)的補(bǔ)充，從而生成空隙，這個(gè)空隙就成為咬邊缺陷。

（2）表面氣孔。在焊接的過程中，熔池金屬溫度較高，在此過程中，會(huì)進(jìn)行吸收或者放出氣泡，有些氣泡在冷凝的過程中，沒有溢出金屬表面，或者是在金屬表面炸裂，從而形成氣孔。從分布情況來看，氣孔不僅存在于焊縫的內(nèi)部和根部，同時(shí)也存在于焊縫的表面，也是焊接過程中較為常見的一種焊接缺陷。

（3）表面裂紋。表面裂紋是在焊接表面出現(xiàn)金屬開裂，形成裂紋。表面裂紋分為冷裂紋和熱裂紋，較為常見的是熱裂紋，熱裂紋的產(chǎn)生也是受到綜合因素的影響。在焊接過程中，金屬凝固成結(jié)晶時(shí)，低熔點(diǎn)的共晶物就會(huì)產(chǎn)生聚集，當(dāng)焊縫收縮時(shí)，會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)力集中，從而導(dǎo)致產(chǎn)生裂紋。

1.2 焊縫內(nèi)部缺陷及其產(chǎn)生的原因

焊縫內(nèi)部也有氣孔、裂紋等焊接缺陷，這些缺陷現(xiàn)象以及產(chǎn)生原因己經(jīng)介紹，下面就焊縫內(nèi)部特有缺陷進(jìn)行介紹。

（1）未焊透或未融合。未焊透主要是指在焊接作業(yè)的過程中，接頭根部沒有完全融合的現(xiàn)象。未熔合主要是指焊接材料未焊接在一起。這些現(xiàn)象的產(chǎn)生，主要是因?yàn)楹讣驴诘钠露容^小或者是裝配間隙過小，當(dāng)鈍邊太大時(shí)或者邊緣不齊時(shí)，也容易產(chǎn)生這樣的現(xiàn)象。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的其他原因還有焊接電流過小而焊接速度過快，或者是由于焊條的傾斜角度不對，均會(huì)產(chǎn)生這些現(xiàn)象。當(dāng)焊接的坡口不清潔，或者背部清根不徹底時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生未焊透未熔合現(xiàn)象。未焊透或未熔合現(xiàn)象主要的危害是減少焊件的有效工作截面，同時(shí)會(huì)使焊接應(yīng)力過于集中，導(dǎo)致焊件出現(xiàn)嚴(yán)重問題。

（2）夾渣。焊接作業(yè)中，焊渣存留在焊口表面或者焊縫內(nèi)部的情況，就是夾渣。夾渣也是較為常見的焊接缺陷之一。夾渣缺陷的產(chǎn)生，主要是由于坡口寬度選擇不當(dāng)，或者是電流、焊接速度調(diào)節(jié)不合理，焊接過程中焊條擺動(dòng)幅度不當(dāng)?shù)?。焊縫中由于焊渣的存在，將會(huì)破壞金屬的強(qiáng)度，造成焊接質(zhì)量下降。

2 提高螺旋鋼管焊接質(zhì)量的應(yīng)對方法

2.1 氣孔的應(yīng)對方法

為了減少焊接過程中氣孔的產(chǎn)生，就必須做好焊接前的清潔工作。焊接作業(yè)開始前，要認(rèn)真清理好母材以及焊絲，清除影響焊接穩(wěn)定的物質(zhì)，如油污、鐵銹等，并根據(jù)實(shí)際情況，對其進(jìn)行一定預(yù)熱，這樣可以有效清除焊接面及焊絲上的水分。對于焊料要嚴(yán)格進(jìn)行管理，需要烘干的焊接材料，必須進(jìn)行烘干作業(yè)；對于低氫型焊條，必須根據(jù)保護(hù)方法，保存在保溫桶中。在焊接的過程中，要控制好焊接的電流、電壓以及焊接速度，這樣才能夠減少氣孔缺陷的出現(xiàn)。

2.2 裂紋的應(yīng)對方法

為了能夠更好地減少裂紋出現(xiàn)，需要對焊接參數(shù)進(jìn)行認(rèn)真的選擇，這樣才能夠有效地避免焊接裂紋。減少焊接裂紋最主要的方式是降低焊接的冷卻速度，同時(shí)對焊縫的形狀加以合理處置。在實(shí)際焊接的過程中，可以采用多重多道的焊接工藝，用小電流實(shí)施焊接，這樣在焊縫的中心就可以有效避免裂紋現(xiàn)象的出現(xiàn)。同時(shí)要嚴(yán)格執(zhí)行焊接工藝，減少焊接中應(yīng)力的存在，這樣也可以有效消除裂紋。

2.3 未焊透的應(yīng)對方法

為了有效地消除未焊透缺陷，需要在焊接的過程中選擇正確的坡口形式以及相應(yīng)的裝配間隙，對坡口周邊的雜物要清理干凈，這樣才能夠?yàn)楹附庸ぷ魈峁┮粋€(gè)良好的工作環(huán)境。在焊接電流的選擇上，要根據(jù)焊接的實(shí)際情況，選擇正確的電流；同時(shí)在運(yùn)條的過程中，要注意焊條角度，使焊接金屬能夠與母材受熱均勻結(jié)合充分。

2.4 夾渣的應(yīng)對方法

在焊接的過程中，要注意對于坡口尺寸的正確選擇，這樣有利于焊渣的排出，同時(shí)要注意焊接電流的大小，過高或過低的電流就會(huì)產(chǎn)生焊渣，嚴(yán)格控制焊接速度，同樣有利于焊渣的排出。在焊條擺動(dòng)的過程中，要注意擺動(dòng)角度，這樣也利于排渣作業(yè)。進(jìn)行多層焊接作業(yè)時(shí)，要及時(shí)對焊渣進(jìn)行清理，這樣才能夠保證焊縫質(zhì)量。對于焊接過程中使用的焊條也要認(rèn)真進(jìn)行篩選，如果有偏心焊條，就需要將其挑出，這樣能夠有效的避免夾渣情況發(fā)生。

2.5 咬邊的應(yīng)對方法

為了有效防止咬邊缺陷的發(fā)生，就需要在焊接的過程中對于焊接的各個(gè)基礎(chǔ)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，主要包括焊接電流、焊接電壓以及焊接速度。不僅如此，還必須采用短弧的焊接方法，這樣可以有效地對焊縫中的融化金屬進(jìn)行補(bǔ)充。在進(jìn)行焊接作業(yè)時(shí)，還需要采用正確的運(yùn)條手法，不斷調(diào)整焊條的運(yùn)行角度，才能取得較好的焊接效果。在進(jìn)行坡口焊接時(shí)，要保持好焊條與側(cè)壁之間的距離，這樣才能夠提供良好的焊接環(huán)境，減少咬邊的焊接缺陷出現(xiàn)頻率。

3 提高螺旋鋼管焊接質(zhì)量的實(shí)施策略

3.1 加強(qiáng)人員技能培訓(xùn)

焊接作業(yè)過程中存在的缺陷，一部分是由于人員造成的。主要的原因是焊接工作人員在工作中存在著責(zé)任心不強(qiáng)的問題，同時(shí)也有自身焊接經(jīng)驗(yàn)少，技術(shù)水平有限的原因。嚴(yán)格的講，人的原因是造成焊接缺陷的最重要因素，因此要加強(qiáng)對于焊接操作人員的培訓(xùn)工作。對于焊接作業(yè)人員要加強(qiáng)崗前培訓(xùn)，使其能夠掌握好焊接的基本理論知識(shí)，同時(shí)組織好對于人員的崗位培訓(xùn)，提高工作能力。定期組織有經(jīng)驗(yàn)的焊工進(jìn)行講解，提高所有焊接人員的技術(shù)能力。同時(shí)為了更好地落實(shí)責(zé)任，要做好焊接質(zhì)量的管理工作，將每道焊縫落實(shí)到人才能分工明確，同時(shí)提高獎(jiǎng)罰力度，促進(jìn)焊接質(zhì)量提高。

3.2 提高設(shè)備監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)

焊接作業(yè)需要比較穩(wěn)定的電壓和電流，這樣才能夠保證焊接質(zhì)量。在螺旋鋼管焊接的過程中做好電壓和電流的保障，對于螺旋鋼管的工作強(qiáng)度有著直接的關(guān)系。因此，在焊接的過程中，就需要有專人對電壓和電流進(jìn)行控制，這樣才能夠保證電壓和電流的穩(wěn)定。不同螺紋鋼管在焊接的過程中有不同的板厚以及坡口角度等，這些參數(shù)共同決定所需電流和電壓的大小。因此，在操作的過程中，電壓和電流的控制人員要根據(jù)螺紋鋼管的不同情況，調(diào)試不同的焊接電流和電壓。在確定好電流和電壓的情況下，要由專人做好維護(hù)工作，使電流和電壓不出現(xiàn)波動(dòng)，從而避免因電流和電壓波動(dòng)而造成的焊縫質(zhì)量缺陷。

3.3 做好焊前和焊后工作

（1）坡口角度和間隙控制。在螺旋鋼管的焊接過程中，坡口角度以及間隙對于焊接質(zhì)量有著重要的影響。為了保證焊接坡口的角度，就需要對于坡口角度進(jìn)行認(rèn)真檢查，同時(shí)對焊接對縫間隙進(jìn)行認(rèn)真的控制。對于個(gè)別坡口不完整的坡面，需要進(jìn)行重新打磨，使其符合規(guī)格后才可以使用。另外需要對焊縫間隙進(jìn)行檢查，必須控制在規(guī)定的范圍之內(nèi)，這樣才能夠提高焊接質(zhì)量。

（2）焊口的清理和打磨。在焊口清理時(shí)，要有專門的清理工具以及打磨工具，這樣才能夠做好焊口的清理和打磨工作。每一道工序都必須經(jīng)過嚴(yán)格的檢查之后，才能夠進(jìn)行下一道工序。為了保證焊接質(zhì)量，需要對焊接坡口進(jìn)行清理和打磨。在打磨的過程中，要完全去除氧化膜，同時(shí)將打磨的紋路與焊接紋路相平行，這樣能夠提高焊接的強(qiáng)度。為了保證焊接質(zhì)量，坡口的打磨覆蓋率要達(dá)到100%。坡口的平整度要在允許的公差范圍之內(nèi)，不允許存在雜質(zhì)，焊接前要認(rèn)真進(jìn)行清理，防止出現(xiàn)遺漏現(xiàn)象。

4 結(jié)束語

在螺旋鋼管的焊接作業(yè)過程中，可能出現(xiàn)各種各樣的問題和缺陷，有效地對這些問題和缺陷進(jìn)行規(guī)避，可以提高螺旋鋼管的焊接質(zhì)量。因此，在焊接作業(yè)管理過程中，不僅要加強(qiáng)對于焊接部位的檢查工作，同時(shí)也要提高焊接工作人員的技術(shù)能力，兩者相輔相成，才能夠確保焊接工作順利進(jìn)行，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，滿足企業(yè)發(fā)展的需要。