管道焊接常用的方法

　　目前，管道焊接常用的方法有焊條電弧焊(SMAW)、埋弧焊(SAW)、鎢極氣體保護焊( GTAW)、熔化極氣體保護焊(GMAW)、藥芯焊絲電弧焊(FCAW)和下向焊等幾種。

　　(1)焊條電弧焊的優(yōu)點是設備簡單、輕便、操作靈活，可以適用于維修及裝配中的短縫的焊接，特別是可以適用干難以達到的部位的焊接。缺點就是對焊工操作技術要求高，焊工培訓費用大，勞動條件差，生產(chǎn)效率低，不適于特殊金屬及薄板的焊接。焊條電弧焊配用相應的焊條可適用于大多數(shù)工業(yè)用碳鋼、不銹鋼、鑄鐵、銅、鋁、鎳及其合金的焊接。

　　(2)埋弧焊可以采用較大的電流，在電弧熱的作用下，一部分焊劑熔化成熔渣并與液態(tài)金屬發(fā)生液態(tài)冶金反應。另一部分熔渣浮在金屬熔池的表面，一方面可以保護焊縫金屬，防止空氣的污染，并與熔化金屬產(chǎn)生物理化學反應，改善焊縫金屬的成分及性能;另一方面還可以使焊縫金屬緩慢冷卻，防止裂紋、氣孔等缺陷的產(chǎn)生。與焊條電弧焊相比，其大的優(yōu)點就是焊縫質量高，焊接速度快，勞動條件好。因此，它特別適用于大型工件的直縫及環(huán)縫的焊接，而且多采用機械化焊接。缺點是一般只適用于平縫和角縫的焊接，其他位置的焊接則需要用特殊裝置以焊劑對焊縫區(qū)的覆蓋和防止熔池金屬的漏消;焊接時不能直接觀察電弧與坡口的相對佗置，需要采用焊縫自動跟蹤系統(tǒng)來焊炬對準焊縫不焊偏;使用電流較大，電弧的電場強度較高，電流小于100A時，電弧穩(wěn)定性較差，不適宜焊接厚度小于1mm的薄件。埋弧焊已廣泛用于碳鋼、低合金結構鋼和不銹鋼的焊接。由于熔渣可以降低焊接接頭的冷卻速度，故某些高強度結構鋼和高碳鋼也可以采用埋弧焊進行焊接。

　　(3)鎢極氣體保護焊由于能很好的控制熱輸入，所以它足連接薄板金屬和打底焊的一種方法。這種方法幾乎可以用于所有金屬的焊接，尤其適用干焊接鋁、鎂這些能形成難熔氧化物的金屬以及象鈦、锫這些活潑金屬：這種焊接方法的焊接質量高，但與其他電弧焊相比，其焊接速度較慢、生產(chǎn)成本高、受周圍氣流的影響較大，不適于室外操作。

　　(4)熔化極氣體保護焊通常使用的氣體有氬氣、氦氣、二氧化碳或這些氣體的混合氣。以氬氣、氮氣為保護氣時稱為熔化極惰性氣體保護焊(在國際上簡稱為MIG焊);以惰性氣體與氧化性氣體(O2、CO2)的混合氣時，或以C02和C02 02的混合氣為保護氣時，統(tǒng)稱為熔化極活性氣體保護焊(在國際上簡稱為MAG焊)。熔化極氣體保護焊主要優(yōu)點是可以方便地進行各種位置的焊接，同時也具有焊接速度較快、熔敷率較高等優(yōu)點。熔化極活性氣體保護焊可以適用于大部分豐要金屬的焊接，包括碳鋼、合金鋼。熔化極惰性氣體保護焊適用于不銹鋼、鋁、鎂、銅、鈦、鋯及鎳合金。利用這種方法可以進行電弧點焊。

　　(5)藥芯焊絲電弧焊可以認為是熔化極氣體保護焊的一種類型。其所使用的焊絲是藥芯焊絲，焊絲的芯部裝有各種組成成分的藥粉。焊接時外加保護氣體，主要是CO2氣體，藥粉受熱分解或熔化，起著造氣和造渣保護熔池、滲合金及穩(wěn)弧等作用。藥芯焊絲電弧焊不另外加保護氣體時，叫做自保護藥芯焊絲電弧焊。它是以藥粉分解產(chǎn)生的氣體作保護氣體，這種焊接方法的焊絲干伸長度變化不會影響保護效果，其變化范圍可較大。藥芯焊絲電弧焊有以下優(yōu)點：焊接工藝性能好，焊道成型美觀;熔敷速度快、生產(chǎn)率高，可以進行連續(xù)地自動、半自動焊接;合金系統(tǒng)調整方便，可以通過金屬外皮和藥芯兩種途徑調節(jié)熔敷金屬的化學成分;能耗低;綜合成本低。缺點是制造設備復雜、制造工藝技術要求高、藥芯焊絲保管要求高和焊絲很容易受潮。藥芯焊絲電弧焊可以應用于大多數(shù)黑色金屬各種厚度、各種接頭的焊接。

　　(6)下向焊是從國外引進的一種適用于管道環(huán)縫焊接的工藝方法。它是指在管道焊縫的引弧，向下焊接的一種工藝方法。下向焊具有生產(chǎn)、焊接質量好的優(yōu)點。

　　手工纖維素4.0mm焊條下向焊打底(全手工焊和手工焊)/STT半自動根焊打底 半自動自保護焊填充、蓋面焊。其特點是纖維素焊條下向焊打底具有良好的穿透力，能夠大限度的根焊背面成形，使用方便;STT半自動根焊具有焊接，質量穩(wěn)定可靠;半自動自保護填充、蓋面焊，可以充分焊接質量和焊接效率。

　　焊接管道受力及質量因素

　　管道作為物料輸送的一種特種設備，在石油化工生產(chǎn)裝置中管道的安裝工作量約占整個工作量的1/2，占據(jù)著很重要的位置；管道在遠距離輸送和電站、鍋爐、船舶等動力裝置方面也是至關重要的。以來，隨著鋼結構工程的迅速發(fā)展，管道普遍用于建筑工程中，作為梁、柱、桁架、網(wǎng)架、塔架等承重構件，管道還作為支架，滿足管道承重、限位、防振。管道幾乎遍及國民經(jīng)濟建設的各行各業(yè)。

　　影響管道焊接的質量因素

　　由國內外發(fā)生的管道破壞事故的分析結果可知，其破壞形式為脆性破裂（即破裂般沒有明顯的塑性變形），破裂通常由低周疲勞、應力腐蝕和蠕變等原因所引起。這些破壞事故與結構設計、焊接質量、探傷技術和操作有很大關系。

　　一般來說，多數(shù)結構的破斷，往往集中于應力、局部應力和拉伸殘余應力較高的焊接接頭區(qū)的缺陷外，其原因如下。

　?、?焊接缺陷，特別是未焊透。例如某圓柱形管道鋼梁，現(xiàn)場裝焊時人無法進去雙面焊，只得在管子內襯墊板單面焊。以下三種情況均無法全焊透：不開坡口，手工電弧焊縫無法達到要求；雖然開了坡口，但不到位，角度太小、太淺，無法熔透；坡口符合要求，但根部間隙太小，無法熔透。表面質量很好，實際上50%深度是虛焊。

　?、?責任性不強，素質不高。工廠內有這么一條規(guī)章制度，也是一條工藝紀律。即施工前對上道工序實行檢驗，若不合格，返修且合格后才能進行下道工序。如果發(fā)現(xiàn)坡口間隙不合格，不能擅自焊接。若這樣做，可以避免事故。

　?、?雖然終焊接接頭質量可以用射線探傷，把住質量關，探傷儀是科學的、不會作假，可是探傷的部位是人選的，值得指出的是，往往因疏忽大意，探傷時的誤探和漏探是十分有害的，誤探導致不必要的返修，影響焊接接頭的性能；漏檢則意味著可能使超標缺陷留存于焊接接頭中，成為導致結構破壞的潛在危險因素。產(chǎn)品質量檢驗隊伍中，有一大批忠于職守、認真負責、大公無私的人員，在焊縫的重要部位劃出要探測檢查的標記，嚴格把關。但也有個別的人事先摸透了檢測人員的意圖，知道某部位要探測，該部位焊接特別好，一次拍片合格率很高?？墒牵渌刺綔y部位是否有隱患呢？所以，除了對探傷設備及靈敏度和可靠性重視外，還加強對檢驗探傷人員培訓，以便從探傷把關，控制和確保壓力管道的制造質量。

　?、?把握住主體和附件的質量關系。壓力容器（含壓力管道）的焊縫固然重要，可是附件的焊縫也不能疏忽，有時往往從附件引發(fā)到主體的損壞。有批液氮鋼瓶，主焊縫焊得很好，全部達到要求。業(yè)主提出為了平時滾動方便，要在筒體上焊兩道扁鋼，以便套上橡膠圈。扁鋼是附件，可是由于扁鐵箍的接頭沒有焊牢，僅焊了一些點焊。在日常滾動運行時（由于充氣時筒體膨脹，無負載時筒體收縮），該扁鋼的裂縫引發(fā)到筒體上出現(xiàn)裂縫。聯(lián)想到有些內部襯墊板的筒體，墊板接頭沒焊牢，也出現(xiàn)類似問題?？梢姼郊目p缺陷會引發(fā)到主體上去，這是引起注意的。缺陷的存在、性能的下降、應力水平的提高是焊接接頭區(qū)成為結構中薄弱環(huán)節(jié)的三大要素。因此從一條焊縫接頭的質量反映了壓力容器、壓力管道的制造質量，并直接影響到結構的使用安全性。