解析不銹鋼管道焊接施工的質量控制

摘 要：不銹鋼管道的焊接施工質量會對管道的實用性能以及年限造成較大影響，因此在不銹鋼管道的焊接施工過程中進行質量控制非常必要。本文首先介紹了不銹鋼管道焊接施工質量控制的意義與內容，然后從四個方面分析了加強不銹鋼管道焊接施工質量控制的策略。

關鍵詞：不銹鋼管道；焊接施工；質量控制；工藝；性能

引 言

不銹鋼材料具有表面光滑美觀、強度高、耐高溫氧化還耐低溫甚至于耐超低溫以及抗腐蝕能力好等優點，因此作為管道材料得到了廣泛應用。但是不銹鋼管道的焊接施工需要以輕氫氣作為保護氣，具有較大的難度且技術含量高。影響不銹鋼管道焊接施工的因素比較多，比如焊機的電流大小、溫度的控制、焊接材料的使用以及焊接工藝的選擇等，這些都會給不銹鋼管道的焊接施工質量造成較大影響，致使不銹鋼管道的焊接施工出現質量問題，因此在不銹鋼管道的焊接施工過程中進行質量控制非常必要。

1 不銹鋼管道焊接施工質量控制的意義與內容

1.1 不銹鋼管道焊接施工的意義

質量控制是通過一定的措施和作業技術來達到提高施工質量的過程，不銹鋼管道焊接施工質量控制的實現不僅可以有效提高焊接施工的質量，確保管道工程的安全性，還可以減少施工過程中的浪費問題，提高經濟效益。

（1）不銹鋼管道的焊接施工是一項技術性工作，整個焊接過程中需要注意的問題很多，一旦疏忽很容易導致不銹鋼管道的焊接質量受到影響，進而影響管道的使用性能，給企業造成較大的經濟損失。在不銹鋼管道的焊接施工過程中進行質量控制，可以有效提高不銹鋼管道焊接施工過程中工藝安排的合理性，節約生產成本。

（2）管道對于任何一項工程來說都是非常關鍵的部分，其使用性能與安全性能直接關系到工程的質量。不銹鋼管道焊接施工的質量獲得保證以后，其防滲水能力、抗腐蝕能力以及強度都會獲得較大提升，可以有效降低建筑工程的管道破損問題的概率，加強工程效益。

1.2 不銹鋼管道焊接施工的內容

不銹鋼管道焊接施工的質量控制主要包括兩個方面的內容，即不銹鋼管道的技術控制和生產過程的控制。

不銹鋼管道焊接施工的技術控制主要有由管理層執行，具體包括嚴格按照焊接設計的圖紙進行施工、遵守相關的工藝規范和流程等。不銹鋼管道焊接施工中技術控制的實現不僅可以讓焊接施工的質量獲得保障，同時還可以實現資源的優化配置，確保整個焊接施工的順利進行。

不銹鋼管道焊接施工生產過程的質量控制主要包括三個方面的內容：事前的質量控制、焊接過程的質量監控以及完成焊接施工之后的質量控制。事前質量控制的實現需要在焊接施工之前確定并優化焊接施工的工藝方法，并對工藝流程進行設計。焊接過程的質量監控指的是檢測與控制不銹鋼管道焊接過程中的相關事宜，確保焊接施工的順利。完成焊接施工之后的質量控制主要是指對不銹鋼管道焊接施工的檢查工作，具體需要對焊件進行評定并采取抽樣試驗的方式檢查不銹鋼管道的焊接質量。

2 加強不銹鋼管道焊接施工質量控制的策略

2.1 確定合適的焊接材料

由于不銹鋼管材分為含鉬和不含鉬這兩種類型，這兩種不同的管道材料對高溫以及高壓的承受能力有著一定差異，因此不銹鋼管道的焊接施工材料需要根據母材的化學成分進行確定。一般來說，Cr-Ni-Mo系列的合金體系會有較好的效果，并且選擇含有鉬的超低碳不銹鋼焊接材料，這樣可以提高不銹鋼管道的抗腐蝕能力。超低焊材的使用可以對管材中雜質的含量進行控制，避免出現偏析現象以及在焊接金屬中形成δ相。材料中銅的含量如果偏高，材料中子會對輻射催化更加敏感，因此在確定焊接材料時還需要控制其中銅的含量。表1是兩種焊接材料所含化學成分。

2.2 評定焊接工藝

不銹鋼按照不同的分類標準具有不同的牌號，按照合金成分就可以將不銹鋼分為鎳鉻系不銹鋼和鉻系不銹鋼兩種類型；按照不銹鋼的金屬組織差異又可將其分為馬氏不銹鋼、奧氏不銹鋼以及鐵素不銹鋼等等類型。在大多數工程施工中都是采用奧氏不銹鋼，因為其焊接性能比較好，在施工過程中難度較低，容易焊接，焊接接頭也具有較高的柔韌性。但是應該注意的是，由于奧氏不銹鋼的導熱性比較差，因而在焊接過程中會發生膨脹現象，這就很容易在施工過程中造成材質的變形。所以，在不銹鋼材料焊接工程施工中應該根據不同的母材選用不同類型的焊接方法。

評定焊接工藝并確定焊接參數的目的是利用焊接找出實際的焊縫收縮數量，為實際焊接前組對過程間隙的確定提供一定的參考，進而通過精確的組對達到降低不銹鋼管道在焊接過程中出現管道變形以及收縮的幾率。

2.3 克服焊口錯邊問題

在選擇合理的焊接坡口的前提下，不銹鋼管道的焊口出現錯邊問題會對焊接質量造成較大影響，因此在實際焊接施工的質量控制過程中，需要重視焊口的組對錯邊問題并尋找解決措施，最大限度消除焊口組對錯邊對不銹鋼管道焊接質量帶來的影響。

此處以某主管道環路的錯邊問題為例分析具體原因：蒸汽發生器位于冷態位置，壓力容器側的熱鍛管道周圍設有倒鏈拉緊調節，下有高低可調并且可移動的支撐，熱段A側裝有拉力計，通過一定的措施可以讓A1在整個焊接過程中處于拉力與重力的平衡狀態，熱段就位之后，焊口也就組對完畢。實踐發現，當A1焊口的焊縫達到一半厚度時，焊口熱段側的管口沒有按照設定的數值LZ向前提高，致使焊接出現了5mm的錯邊量。分析原因如下：組對完成之后，重力G=拉力計的示值F1+支撐力F2+焊縫拉力水平方向的分拉力F3。焊接過程中，A1的焊縫出現收縮，LX和LZ均發生了位移變化，其中LZ的位移變化導致力F2消失不見，因此此時的重力G=F1+F3。而此時拉力F3也發生了變化，拉力計的拉力只能保持焊口A側管口的水平位置，卻不能讓管道A側上升。并且在焊接A1的過程中，由于拉力對焊縫上側造成了影響，致使焊縫的受熱時間延長，進而增大了管口的錯邊量。為了解決這一問題，可以對A1進行打磨，首先打磨出深度在10mm左右的凹槽，然后利用補焊工藝評定的工藝實現焊接，并調高支撐，讓其緊貼在主管道下壁處，具體見示意圖1：

實際施工過程中，焊口錯邊的控制原則如下：當厚壁管的焊口焊接到40～55%厚度時，焊口一般不會發生收縮變形問題，直到整個焊接工藝的完成。這一焊接收縮變形特點的提示為我們克服焊接焊口錯邊問題提供了思路：可以在焊接過程中通過控制焊接厚度的方法來消除焊口組對錯邊對不銹鋼管道焊接質量的影響。

此外，還可以通過對管段支撐位置的調整來控制管道的受力大小，避免管道在焊接過程中由于受力不均而出現變形。再有，還可以通過挖除以及補償熔敷金屬厚度的方式來調整管段的錯邊量，實現消除管口錯邊現象的目的。

2.4 準確控制焊接電流

如果焊接技術人員的技術水平不夠高，很容易存在增加焊接電流就可以提高焊接工作效率的想法，進而在焊接過程中私自改變焊機的電流大小，影響到不銹鋼管材的焊接質量。因此在進行不銹鋼管道的焊接工作時，需要準確控制焊接控制電流。

在不銹鋼管道的焊接施工中，焊接電流大小會直接影響到焊縫的質量、焊接接頭的性能、母材的熔深、焊接的工作效率以及焊條的熔化速度等。焊接電路偏大，焊條的藥皮就會過熱，焊條所受到的保護作用也會因此受到影響，出現氣孔以及夾渣等問題。此外，焊接電流偏高還可能會導致母材金屬坡口的兩側出現咬邊以及燒穿現象。而焊接電流偏小又無法讓母材金屬充分加熱，同樣也會導致夾渣以及未焊透等問題，影響到不銹鋼管道的質量和使用性能。為此在進行不銹鋼管道焊接施工的質量控制過程中，需要重視焊機電流對焊接質量的影響，準確控制不銹鋼管道的焊接電流。

3 結束語

不銹鋼管道的焊接施工是一項技術性工作，整個焊接過程中需要注意的問題很多，一旦疏忽很容易導致不銹鋼管道的焊接質量受到影響，進而影響到管道的使用性能，而焊機的電流大小、溫度的控制、焊接材料的使用以及焊接工藝的選擇等因素都會給不銹鋼管道的焊接施工質量造成較大影響，因此在不銹鋼管道的焊接施工過程中進行質量控制非常必要。不銹鋼管道焊接施工的質量控制主要包括兩個方面的內容，即不銹鋼管道的技術控制和生產過程的控制，在實際焊接過程中，我們可以通過以下措施來加強不銹鋼管道焊接施工中的質量控制：①根據母材的化學成分確定合適的焊接材料；②評定焊接工藝，以此達到降低不銹鋼管道在焊接過程中出現管道變形以及收縮的幾率；③克服焊口錯邊問題，消除由于焊口錯邊給不銹鋼管道質量造成的影響；④準確控制焊接電流，以免焊縫的質量、焊接接頭的性能、母材的熔深、焊接的工作效率以及焊條的熔化速度等受到影響，避免出現氣孔、夾渣、咬邊以及燒穿等問題。

參考文獻

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