大型鋼管接口焊接質量控制措施的研究

包廣志 張 笛 唐法相

（山東大禹水務建設集團有限公司，山東 濟南 250013）

在鋼管輸水管道安裝中，采取合適的方法解決問題和多種措施加強質量控制，在提高了焊接質量的同時，無形中加快了施工進度，圓滿完成了安裝任務，為下一步工作奠定了基礎。因此，有必要深入探究鋼管焊接安裝的施工方法和具體的質量控制措施，揚長抑短，為以后的同類型工程提供技術參考。

1 工程概況

Q235B 螺旋鋼管（Φ2644mm/2600mm），每節長12 米，采用組對焊接方式安裝，接頭的焊接質量是防滲的關鍵控制點。管材厚度22mm，坡口角度為60±5°，單面V 型，背面清根，雙面焊，二類焊縫。

檢測要求：焊接縫外觀均勻，熔合良好，無氣孔、夾渣及裂紋等缺陷；咬邊深度≤0.5mm，在連續焊縫長300mm 范圍內咬邊長度≤100mm；焊縫余高為0～1.6mm，長≤50mm，局部≤3mm；超聲波無損探傷檢測合格率100%。

2 鋼管安裝流程

使用150t 履帶吊，尼龍布帶捆綁鋼管，平衡梁吊裝法，人工使用纜風繩配合調整下落方向位置。吊裝前確保管內清潔，同時對管口周長、橢圓度、平面進行檢查，誤差較小者進行組對；對焊渣及毛刺及時清理，對管口端有輕微變形的進行校正。鋼管就位后，利用倒鏈、千斤頂等進行調整組對。組對時要穩、輕、準，嚴禁野蠻施工，強力對口；兩鋼管合口內壁平齊，多點定位焊接后再進行全周長焊接。

3 技術及質量控制要點分析

3.1 人員技術

開工前對各工種人員進行質量意識教育培訓和技術交底工作；焊工必須取得相應的焊接操作證書。每焊接小組2～3人，根據焊接技術經驗高低搭配，以便實行傳、幫、帶、學的工作方式迅速提高技術水平。適時舉辦技術經驗交流會以提高整體水平。

3.2 焊接設備

氬弧焊機、二氧化碳氣體保護焊機等設備應及時維修保養。避免因焊機維修保養不及時，電流不穩定影響焊接質量。

3.3 材料控制

管材到場后即對管口平面和橢圓度等進行檢查，超過允許誤差的不予驗收進場。合格的TIG-50 碳鋼氬弧焊、二氧化碳氣體保護焊焊絲（1.2mm）、E4315 碳鋼焊條（4.0mm）分類存放在干燥的倉庫內，建議室溫在10℃以下，相對濕度小于60%；且離地、離墻300mm 以上存放。

3.4 方法技術

1） 管材準備：檢查焊接面清潔是否徹底，存在裂紋、夾層等缺陷的管材禁止使用。坡口表面、管口邊緣內外側不小于10mm 的范圍內應清潔干凈。

2） 管口處理與調整：管口平面誤差較大的鋼管經垂吊測量畫出切割線，銑刨、打磨去掉斜出部分使管口各點處在同一垂直平面上。管口圓度誤差較大者組對時，在管口錯邊需調整位置和對面加墊弧形鋼板，千斤頂和弧形鋼板間以鐵棒作為傳力桿，緩慢升壓，將管口錯邊頂至與組對管口相齊平，然后固定點焊接。調整后缷力不宜太快，亦可使用兩套工具，輪流定點、缷力。

3） 焊接：采取多層焊接法可使單層焊接厚度降低，提高單層施焊速度，有效降低每層焊接線能量，每層焊縫厚度不超過3～4mm，管壁厚22mm，宜為7 層；內面清根后進行第7 層焊接。該工程以氬弧焊打底，二氧化碳氣體保護焊中部填充，電弧焊外層罩面，雙面焊。工藝流程如下：

坡口清理→氬弧焊打底（第1 層） →二氧化碳氣體保護焊填充（4 層） →電弧焊內外蓋面焊（第6、7 層）

a.氬弧焊打底：送氣5～10s 時采用高頻震蕩焊接引弧，噴嘴盡量靠近鋼管，使用不銹鋼藥芯焊絲時，打底焊接一次連續完成，盡量避免停弧，減少接頭，收弧時應填滿弧坑。發現夾渣、氣孔等缺陷，及時清除。電弧熄滅后，仍要對熔池延續氬氣保護，防止氧化。焊絲A2.0mm，焊機電流120～150A，Ar 氣體流量4～7L/min。b.二氧化碳氣體保護焊填充：采用左焊法，焊槍保持適當的傾斜和槍嘴高度，勻速移動，焊槍做橫向擺動。焊絲A1.2mm，焊機電流80～350A，CO2氣體流量15～25L/min，CO2氣體純度≧99.5%，氣瓶壓力≧0.1MPa。c.電弧焊蓋面：敲擊法引出焊弧，焊條走向呈月牙形連續焊接，擺動慢而穩，焊面波紋均勻美觀，坡口兩端稍作停留，劃圈法收弧。施焊時，將焊弧柱輕壓在坡口根部，沿焊道將熔液向下拖帶，如熔液敷蓋度不夠，應往返運弧拖帶溶液直至根部焊道平整。焊縫接頭處如有差異，可稍打磨平整一致，焊縫應深淺均勻，過渡圓滑。分層填充焊接要連續，確保溫度保持在100°以上。

4） 其它要求：a.焊接前每位焊工在現場用與管道同材料、同工藝焊接一試件，同時調節出最合適電流。b.及時檢查外觀質量，對焊縫余高進行打磨處理，對輕微錯邊處進行過度焊處理，保證焊接面平順、光滑。

5） 施工環境：預備防風、防塵設施，以保證正常工作。在雨天、風速超過8m/s、相對濕度超過85%的焊接環境下，如不采取有效防護措施，應停止野外焊接。

4 結語

綜上所述，此項技術措施的應用不但保證了安裝質量，而且培養了一批掌握大型鋼管道安裝焊接技術的優秀焊工；并降低了施工成本。該焊接質量控制措施能夠為其他類似工程提供參考，促進施工綜合技術水平的逐步提升。