城市供热管道焊接质量的控制措施

发布时间：2022-03-13 15:03:02 浏览数：次

(内蒙古能源锡林热电厂生产技术部，内蒙古锡林浩特 026000)摘要：文章对城市供热管道施工过程进行了论述，从焊接前的准备、管道的焊接工艺、焊接缺陷、焊接质量管理、焊接人才培训等方面，提出了城市供热管道焊接质量的控制措施。
关键词：供热管道；焊接质量控制；缺陷处理
中图分类号：TU832.1 文献标识码：A 文章编号：1007—6921(2008)16—0111—01

城市集中供热系统，是城市经济和社会发展的重要基础设施，其发展水平是城市现代化的标志。随着城市集中供热的发展，对管道施工中的焊接技术，包括焊接设备、焊接工艺、焊接质量等都提出了更高的要求，尤其是城市供热管道线路长、管径大、压力高，对管道焊接工艺要求更高，质量控制更严格。结合施工实际谈谈城市供热管道的焊接质量控制：
1 施焊之前准备

在施工前，应根据设计图纸、施工规范及质量评定标准制定焊接施工方案和焊接作业指导书，并按工序制定质量检查控制措施。

焊工应持有技术监督部门颁发的焊工合格证，在操作前，要求每个焊工试焊一个转动口和一个固定口，一次检验合格后才能上岗操作。

供热管道材质一般为Q235，开V型坡口，采用交流弧焊机和T422焊条，施焊前先祛除坡口两侧油污、铁锈，焊条进行150℃烘干1h处理，随用随取。
2 管道的焊接工艺

管道焊接分为转动管接头和固定管接头。由于固定管接头焊缝的位置沿环行不断变化，焊工必须随焊缝空间位置的变化而相应的改变角度，操作比较困难，常常出现焊瘤、未焊透、夹渣、气孔、咬边、层间熔化不良等焊接缺陷。因此只讨论固定管接头的焊接。
2.1 管道的定位组对

首先必须保证管道定位轴线，避免出现中线偏斜，组对时采用定位点固定，对于管径大的管道利用定位钢板或钢筋焊到管外壁，临时固定管道对口，定位钢板要随着焊缝的延伸逐个除去。定位焊缝要认真检查，发现缺陷必须重焊。为了能充分熔合，定位焊缝的熔渣、飞溅物要彻底清除，为了保证焊缝根部成型良好，钢管的对口间隙应等于焊芯直径。如果对口间隙过大，焊接时容易烧穿而形成焊瘤，如果对口间隙过小，造成根部熔化不良，出现未焊透等缺陷。
2.2 钢管焊接

钢管的焊接通常以平焊、仰焊、立焊点为界，将环行焊缝分成2个对称的半圆，按照仰焊、立焊、平焊的顺序焊接，管的起弧、收弧均选在半圆中心覆盖10mm处。
2.2.1 管接头前半圈的焊接。选用直径3.2mm的焊条，焊接电流为110～120A，焊接起弧时应从仰焊缝部位中心覆盖1 0mm处开始，用长弧预热。当坡口内有汗珠状的铁水时，迅速压短电流，靠近坡口钝边做微小摆动，当坡口钝边熔化成熔池时，即可进行灭弧焊接，然后用断弧击穿法将坡口两侧熔透，并按照仰焊、仰立焊、斜平焊、平焊的顺序将半个圆周焊完，焊前半圈时，为了保证接头的质量，应在水平最高点叠加10mm处熄弧。
2.2.2 管接头后半圈的焊接。由于起焊时最容易产生塌腰、未焊透、夹渣、气孔等缺陷，先用手砂轮将首末各磨去5～10 mm，施焊的过程与前半圈相同，但在距前半圈末端收尾处不允许灭弧，当接头封闭时，将焊条稍往下压，将接头处来回摆动焊条，以延长停留时间，添满铁水使之充分融合。管径小的钢管可以一次成形，大管径钢管要经过打底层、填充层、盖面层、封底层4道工序完成一道焊口。在施工时为保证工序质量，一定要按照以下要求完成每一道工序。

打底层焊接：通常采用单面焊双面成形，焊接时，要正确运用焊条角度和掌握合适的焊条速度。

填充层焊接：施焊前，先将打底层的焊渣、飞溅物清理干净，选用直径3.2 mm的焊条，焊接电流为120～130A，焊接时采用中间慢两头快的方式，使坡口充分融合，在接头处应搭接好并相互错开，焊接电流要大一些，但速度不宜过快。

盖面层焊接：选用直径4 mm的焊条，焊接电流为150～160A，焊接操作与填充层焊接相同，利用电弧吹力将熔渣吹开与铁水分离，熔池始终保持清亮，当焊到凹处时，电弧要停留至添满为止，覆盖焊缝两侧应超过坡口边缘2mm左右。

封底层焊接：首先用砂轮打磨处理好焊缝，用直径4mm的焊条，焊接电流为160～180 A，将管道内的焊缝重新熔化，进行封底焊。焊接时，要保证管道内缝宽窄、高低一致，成型圆滑美观。
3 管道焊接缺陷的分析

由于承压管道规格多变、位置复杂，在不同情况下，焊接接头出现的几率也不同，产生焊缝缺陷的主要原因有以下方面：
3.1 焊接参数对焊缝的影响

焊接电流：焊接电流增大，电弧热输入量增大，热源位置下移，熔深增大，电弧移动范围受到限制，因而熔宽基本不变，焊丝熔化量增多，导致余高增大。

电弧电压：电弧电压增大后，电弧功率增大，弧长加大，分布半径增大，电弧热输入量减小，因此熔深减小而熔宽增大，焊丝因熔宽增大熔化量减小，导致余高减小。

焊接速度：焊接速度提高，电弧热输入量减小，熔宽和熔深都减小，余高也因单位长度焊缝上的金属熔量与焊接速度成反比而减小。

坡口和间隙：在其他条件不变时，坡口和间隙的尺寸越小，余高减小。

焊丝直径：若电流不变，焊丝直径小，则焊丝的电流密度变大，热量集中，因此熔深增大熔宽减小，余高增大。
3.2 产生焊缝缺陷的原因分析

未焊透：在单面和双面焊时都产生缺陷，主要原因是焊接电流小，焊速过高，坡口尺寸不当及焊丝未对准焊缝中心。

未熔合：熔池金属在电弧力的作用下被排向尾部而形成沟槽，当电弧向前移动时，沟槽中又填充熔池金属，如果槽壁处的金属层已凝固，填充熔池的热量不足以再度溶化，形成未熔合，在多数情况下，熔合区内有渣流入。

咬边：产生的原因有操作方法不当，焊接参数选择不正确，焊接方法和角度不当，坡口两侧电弧停留时间太长或太短等。

焊瘤：产生的原因有根部间隙过大，焊条角度和焊接方法不正确，焊接速度过慢及焊接电流大等。

烧穿：焊接电流过大，焊接速度过慢及间隙、坡口尺寸过大都可能造成烧穿，还会出现凹坑和塌陷等缺陷。
4 保证焊接质量的措施
4.1 建立质量保证体系

在焊接施工中，焊工只重视无损检验人员的探伤结果，对焊缝的质量和外观重视不够。因此，在施工前期，建立了质量保证体系，采用全面的质量管理方法按工序进行控制，并归纳影响焊接质量的因素，逐个分析，找出原因，从而采取相应的对策。利用因果分析的方法分析影响焊接质量的原因，能较好地解决焊接质量存在的问题。
4.2 培养焊接人才

焊工操作水平的高低直接影响焊接质量，培训中应注重培养严谨的焊接作风和提高理论水平。同时，还应进行焊接技术人员、管理人员和质检人员的培训。要提高焊接技术水平，首先要培养出一批具有较高素质既懂理论又有实际经验的焊接技术人才，不仅要承担各种焊接实验、进行工艺评定，制定工艺措施，还要跟踪焊接工艺的执行情况，根据焊接情况及时调整、修正、完善工艺措施，并参加行业、学会组织的各种学术活动。

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