關(guān)于管線焊接工藝技術(shù)的探討

葛云峰　陸彥軍

摘要：傳統(tǒng)的管線焊接技術(shù)主要是手工焊接技術(shù)。我國(guó)目前使用的管線焊接技術(shù)雖然已經(jīng)開始應(yīng)用自動(dòng)焊接技術(shù)，但依然難以滿足人們的很多需求，所以在未來(lái)的發(fā)展過程中，中國(guó)應(yīng)集中精力在管線焊接過程中應(yīng)用更多的自動(dòng)化技術(shù)，本文對(duì)管線焊接技術(shù)的要求進(jìn)行分析概述，希望對(duì)這項(xiàng)技術(shù)將來(lái)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：管線;焊接工藝;焊接技術(shù);需求

1.影響管線焊接工藝的技術(shù)的因素??中國(guó)目前使用的焊接方法相對(duì)來(lái)說比較困難，因?yàn)楣芫€本身很難焊接，管線焊接工藝技術(shù)因管線而異，并且管線焊接設(shè)備也需要針對(duì)不同的管線工作點(diǎn)進(jìn)行修改，另外，管道焊接設(shè)備還對(duì)抗震性還有體積和設(shè)備質(zhì)量有一定的要求。管線焊接技術(shù)的質(zhì)量、工作水平和焊接耗材也是影響管道焊接技術(shù)的重要因素，這就要求焊接人員具有非常好的焊接技術(shù)和更高水準(zhǔn)的的技術(shù)水平。另外使用的材料需要嚴(yán)格把關(guān)以避免因材料問題影響工藝水平，同時(shí)焊接的施工速度也需要提高，這可以通過最小化根部焊接來(lái)解決。其次，由于結(jié)構(gòu)的變化性，不同的管道直徑、天氣條件、人類環(huán)境以及不同焊工的技術(shù)能力也是管道焊接過程的基礎(chǔ)條件。如今中國(guó)在西氣東輸方面取得了重大進(jìn)展，這使中國(guó)對(duì)未來(lái)管道焊接的發(fā)展充滿信心，中國(guó)需要充分考慮將來(lái)會(huì)影響管道焊接工藝技術(shù)的種種因素和會(huì)出現(xiàn)的問題，以確保在今后的工作進(jìn)行時(shí)不會(huì)因?yàn)檫@些問題的出現(xiàn)而措手不及，同時(shí)還可以為將來(lái)的建設(shè)中選擇最合適的焊接工藝。

2.管道焊接工藝技術(shù)2.1 手工下向焊工藝??手工下向焊技術(shù)是我國(guó)油氣管道建設(shè)中的一項(xiàng)嶄新技術(shù)，其基本工藝為根焊、熱焊、填充焊和蓋焊。根部焊接的主焊條為直拉型無(wú)擺動(dòng)，如果間隙太大或焊接孔的長(zhǎng)度太長(zhǎng)，最好使用往返式運(yùn)條，以免因溫度過高而燒穿，熱焊的作用是加強(qiáng)根部焊縫并避免根部焊縫開裂，同時(shí)保持恒定的高溫;直線往復(fù)運(yùn)條的焊接特點(diǎn)是速度比較快，邊緣的熔合也比較高，所以在熱焊之前進(jìn)行根部清潔操作更為重要，填充焊縫的形式可以是單個(gè)或多個(gè)，但是要求相對(duì)較高，所以在控制焊接層的厚度以確保完美焊接的同時(shí)，運(yùn)條需要稍微橫向擺動(dòng);蓋焊用于增強(qiáng)焊道的外觀，為了達(dá)到美觀和平滑的目的時(shí)，擺動(dòng)焊接是更常用的。

2.2 全自動(dòng)的向下焊接技術(shù)??通過全自動(dòng)的向下焊接技術(shù)，對(duì)具有焊接性能的焊絲可以利用與焊接金屬焊接時(shí)產(chǎn)生的電弧熔化焊絲和鋼管進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，在焊接過程中，從焊接區(qū)域發(fā)出的保護(hù)氣體用于將管道與空氣隔離，并防止空氣與管道發(fā)生反應(yīng)并造成有害影響，全自動(dòng)向下焊接工藝必須確保工作完成后連續(xù)穩(wěn)定地送絲，全自動(dòng)向下焊接技術(shù)在進(jìn)行熔融電極的電弧焊接時(shí)更易于實(shí)現(xiàn)區(qū)域保護(hù)，整個(gè)過程簡(jiǎn)單易觀察，焊接工藝簡(jiǎn)單易操作，焊接過程簡(jiǎn)單易控制，并且焊接效果好。

2.3 組合焊接工藝??組合焊接是一種使用各種管道焊接技術(shù)完成環(huán)焊的焊接技術(shù)，這種技術(shù)在焊接過程中可以達(dá)到很高的焊接效果，在組合焊接過程中將纖維素電極用于熱焊接和根焊，并使用向下焊接方法，但是對(duì)于覆蓋面焊接和填充焊接，焊接厚度必須控制在7至17 mm的范圍內(nèi)，從焊接管口的角度來(lái)看，向下焊接方法是最佳的。在對(duì)較厚的母材進(jìn)行焊接時(shí)，焊接層的數(shù)量和焊接過程中的厚度通常成比例，不然焊接效率會(huì)降低，工作時(shí)間也會(huì)延遲，這將嚴(yán)重影響焊接工藝的質(zhì)量。因此，在焊接工藝技術(shù)中，有必要考慮待焊接管道的壁厚是否大于17mm，如果大于17mm則大部分焊接是通過向上焊接和向下焊接的組合進(jìn)行的。

2.4 低氫焊條下向焊技術(shù)

低氫焊條下向焊接方式主要采用的焊條為低氫型。在應(yīng)用這種焊條的過程中，焊縫中的熔融金屬含量達(dá)到一定值，具有相對(duì)較高的抗斷裂性和較高的韌性，并且適合于在高腐蝕和高溫環(huán)境下的焊接工作，在根焊中，通常使用低氫焊條以確保高斜角尺寸精度，不然很可能會(huì)發(fā)生不完全的焊縫，延伸的咬邊甚至熔合較差等情況，所以，該方法不能單獨(dú)用于焊接長(zhǎng)距離管道。

3.?管道焊接的工藝質(zhì)量控制3.1 對(duì)于焊口的檢查與處理??根據(jù)結(jié)構(gòu)圖檢查焊縫斜角的形狀和大小，檢查工藝選擇以及噴嘴形狀是否為標(biāo)準(zhǔn)橢圓形，保持工作表面清潔并防止結(jié)垢現(xiàn)象，同時(shí)清潔焊縫表面，特別是凹槽內(nèi)的油以及磨蝕物和其他物質(zhì)，必須使工作表面具有金屬光澤度，不然將會(huì)影響整體焊接質(zhì)量，同時(shí)注意鋼管的狀況，如果在焊接過程中間隙太小，則可能會(huì)發(fā)生路徑熔化不良，如果縫隙太大，則會(huì)燒穿并在內(nèi)部形成焊接塊，這將會(huì)影響管線后期的使用。

3.2 根據(jù)管線焊接施工的特征來(lái)確定對(duì)應(yīng)的焊接工藝??其中，底部焊接工藝主要使用有機(jī)材料和具有很強(qiáng)氣體產(chǎn)生能力的纖維素電極，由于電弧熱的作用，在焊接過程中產(chǎn)生大量的二氧化碳和一氧化碳?xì)怏w，在保護(hù)焊接熔池中的金屬和電弧的同時(shí)，極大地提高了吹弧功率，這不僅確保了熔滴在管道中的所有點(diǎn)處穩(wěn)定地過度焊接，而且還防止了液態(tài)爐渣和鐵水流動(dòng)。但是，由于其優(yōu)異的間隙填充性能和相對(duì)較高的熔深能力，管道焊接工藝技術(shù)不那么嚴(yán)格，并且非常適合使用較低焊接工藝技術(shù)，此外，還有覆蓋和填充焊接技術(shù)，覆蓋面與填充物的焊接工藝技術(shù)主要采用鐵粉的低氫焊接法進(jìn)行覆蓋面與填充物的焊接，國(guó)內(nèi)外有很多成功使用這種方法的例子，覆蓋和填充焊接工藝得到充分利用，因?yàn)楦采w和填充焊接工藝技術(shù)靈活簡(jiǎn)單，并且中國(guó)的管道焊接工藝擁有大量的技術(shù)人員，特別是近年來(lái)，管道焊接工藝技術(shù)的性能有所提高，填充焊接工藝可以滿足中國(guó)目前管道焊接的需求，并成為非常實(shí)用的焊接工藝技術(shù)。

3.3 焊接人員管理??焊工在焊接過程中起著主導(dǎo)作用，加強(qiáng)焊接人員的管理和技術(shù)培訓(xùn)非常重要，員工焊接技術(shù)水平對(duì)焊接質(zhì)量有一定影響，定期對(duì)焊工進(jìn)行評(píng)估，以基本了解其熟練程度，將工作過程中會(huì)出現(xiàn)的問題擴(kuò)大化進(jìn)行分析，并研究探討解決辦法，焊工必須通過部門的培訓(xùn)，才能進(jìn)行作業(yè)，焊工必須具有工作資格并且能夠執(zhí)行相應(yīng)的焊接操作，以確保焊接質(zhì)量3.4 焊層間溫度與焊接規(guī)范的管理控制??在管道焊接工作中，必須根據(jù)焊接工藝規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)值控制管道焊接層之間的溫度，且各層之間的溫度不得低于標(biāo)準(zhǔn)值，在施工過程中，必須安排專業(yè)人員負(fù)責(zé)這項(xiàng)工作，以便可以在焊接過程中隨時(shí)測(cè)量溫度，如果溫度降至標(biāo)準(zhǔn)溫度，則必須停止焊接，并使用火焰加熱器重新加熱熱量，以使中間溫度不低于標(biāo)準(zhǔn)值。在進(jìn)行管線焊接工作時(shí)，焊接質(zhì)量與焊接過程密切相關(guān)，所以標(biāo)準(zhǔn)化的管理是保證焊接質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，應(yīng)嚴(yán)格要求要求焊工遵守焊接程序的焊接規(guī)范，并根據(jù)不同規(guī)格的要求進(jìn)行焊接過程，才能有效控制各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量。

結(jié)束語(yǔ)：?近年來(lái)，隨著天然氣和石油應(yīng)用的快速發(fā)展，貿(mào)易需求逐步增加的同時(shí)對(duì)管道的需求也持續(xù)增長(zhǎng)，這使人們對(duì)管道焊接工藝技術(shù)也越來(lái)越重視，依靠現(xiàn)有的中國(guó)焊接工藝技術(shù)和設(shè)備，中國(guó)很難滿足當(dāng)前經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)要求，所以我們需要在短時(shí)間內(nèi)創(chuàng)新高效的自動(dòng)焊接設(shè)備，提高焊接工藝技術(shù)水平以滿足經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)的需求水平。焊接單位需要采用科學(xué)合理的焊接工藝和技術(shù)，以達(dá)到相應(yīng)質(zhì)量控制的標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格遵守有關(guān)規(guī)章制度和操作規(guī)范，防止出現(xiàn)安全事故的同時(shí)確保管道的綜合質(zhì)量。

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