压力管道焊接技术与质量控制探析

压力管道焊接技术与质量控制探析

徐丰

中国能源建设集团东北电力第一工程有限公司，辽宁 沈阳 110000

摘要：新时期，压力管道的应用越来越广泛，其焊接技术也提出了新的标准和要求。在目前的压力管道焊接中，除了要求焊接接头能够完全熔透焊接缝之外，对压力管道的耐腐蚀性以及焊缝的表面质量也具备着明确的要求和标准，对于焊缝内部和外观质量也需要进行系统、全面的检测，为此我们在工作中应当控制好焊接质量，确保管道安装质量。

关键词：压力管道焊接技术；质量控制；措施研究

1压力管道焊接概述

1.1压力管道概念

压力管道主要指的是管道内部或者外部承受的一定压力，或者内部输送一些可以引起燃烧、爆炸或者中毒等介质。因此这种管道由于其自身的特殊性，使得其在焊接中必须要进行严格的控制，确保管道应用质量。焊接作为压力管道安装工作中不可缺少的一环，是质量形成中的关键工序，焊接质量的高低直接关系着整个工程竣工质量和系统的安全运行情况。

1.2焊接技术概述

管道焊接工作中应做好定位工作与组对工作，因此管道的定位是焊接工作中最不容忽视的环节，其在工作中对于焊接质量的保证有着极为重要的作用，使得其在背面能够形成良好的整体性，不出现凹凸、焊疤等现象。同时在工作中组对的合理与否其主要在于间隙控制是否均匀，其定位是否能够保证管道焊接的水平度，错边量应该依据管道具体的管径确定，定位与焊接缝应处同一方向。焊接技术在施工中，我们首先要选择好相关的焊接层，对于单面焊双面形成的操作方法来进行控制和完善，其在施工的过程中对于焊接要求应当遵守“中间起弧、右侧息弧”的原则。

2压力管道焊接技术质量问题分析

2.1裂纹

裂缝是压力管道在焊接过程中经常出现的问题。在进行压力管道的焊接过程中，由于高温的情况，使得焊接材料和母材中的原子融合不融洽，进而产生破坏力，使得压力管道在进行焊接时出现裂缝现象，进而影响压力管道的焊接。

2.2孔隙

孔隙是压力管道在焊接过程中遇到的另外一个问题。在进行压力管道的焊接时，焊条受潮、电弧过短以及员工焊机的操作水平低等都会使压力管道在焊接过程中出现孔隙。

2.3夹渣

夹渣在压力管道的焊接过程中常常出现，进而影响压力管道的焊接质量和运作。在夹渣中，一般常见的有斑点状、锁链状以及条纹状等夹渣。

2.4未熔合或未焊透

在进行压力管道的焊接过程中，由于焊接人员的操作技术水平限制以及施工没有按照规范和要求进行，就会容易出现未熔合和未焊透的质量问题。

3压力管道焊接技术质量控制探析

3.1定位和组对

压力管道的焊接工程中，首先要对管道的位置进行精确的定位，这项工作是管道焊接中尤为重要的基础工作，看似简单却十分重要，其对管道焊接的质量有着极为重要的影响，所以我们需要针对管道焊接的前期基础工作进行严格的监控和检测。管道在进行焊接时焊接需要注重整体性，在焊接的过程中需要重视焊接技术的应用，让管道间的焊接和联系达到最佳状态，保证管道焊接处的背面的平整性，不出现明显的焊疤。配对的科学合理性主要是控制焊接间隙，错变量的控制范围也要符合标准。焊接时的风速要低于所选用焊接方法的相应规定值。

例如：当超过规定值时，应有防风设施焊接电弧1m范围内的相对湿度应不大于90%。当焊件表面湿润，或在下雨、刮风期间，焊工及焊件无保护措施或采取措施仍达不到要求时，则不得进行焊接作业。管接头的组对定位焊是保证焊接质量,促使管接头背面成形良好的关键,如果坡口形式、组对间隙、钝边大小不合适,就易造成内凹、焊瘤、未焊透等缺陷。组对间隙应均匀,定位时应保证接管的同心度,错边量应<1.5mm。

3.2施焊技术

打底焊层的焊接采用单面焊双面成形的操作方法来完成。施焊时,应遵守“中间起弧、右侧熄弧”的原则(即焊条在坡口间隙中心起弧后,迅速横摆至坡口左侧,再摆回坡口的右侧,向上熄弧),每完成这一操作过程,间隔的时间大约为1.5s。焊接过程中,以转动管件方式将焊接位置调整到最佳焊接操作状态。施焊时,应使坡口两侧边缘得到充分的熔合。有定位焊时,必须用电弧熔穿定位焊点。整个焊接过程为断弧击穿,单面焊双面成形。

正确运用焊条角度和掌握电弧长度是保证压力管道焊接质量的关键。打底层、填充层、盖面层的焊条角度基本相同,只是电弧长短以及运条方式不同,熔池的形状主要由电弧的长短及运条形式来控制。管道的焊接可以分成2个半周来完成,起弧、收弧通常以时钟位置的6点和12点为界。

3.3打底层

施焊时,先以长弧将起焊点预热,当坡口内出现类似汗珠状的铁水时,迅速压低电弧,先从右侧横摆到左侧,再从左侧迅速摆到右侧,向下灭弧,形成第一个熔池座。再起弧时,为避免在管壁背面产生凹陷,要使电弧对准坡口内角,将焊条尽量往上顶,使电弧完全作用于管壁内。施焊操作应为左右交替断弧焊。先在左侧起弧,当左侧坡口熔合后,立即在左侧向上灭弧。然后,在右侧起弧,当右侧坡口熔合后,应保持熔孔的大小基本一致(坡口两边各熔化2mm左右),焊条的倾角与立焊时相似(向下倾斜80°～85°)。

换焊条接头时,速度要快,先把电弧拉长,迅速压低电弧进行焊接。当焊条摆到坡口中心时,再将电弧往里压,并停留2s左右,然后恢复正常的断弧焊接,这样做可以有效避免管接头内焊缝出现凹坑或接头不良等缺陷。封口接头时要特别注意:要将环缝的起焊处磨成斜坡状,要避免在封口接头处出现另外一个接头。

3.4填充层

施焊前,先将打底层焊渣清理干净。施焊时以两侧稍慢、中间稍快的原则进行运条摆动,这种方法能使填充层的焊道平坦,坡口两侧不出现深沟(夹角),防止层间夹渣等缺陷。施焊电弧要短,焊条摆动要均匀,以提高熔池的温度,并使前一层焊道上的残渣、气孔有重新熔化的机会,以避免夹渣、气孔等缺陷的产生。为利于表层的焊接,须使填充层焊道的上表面低于管子表面0.5～1.5mm,并保留坡口轮廓。

3.5盖面层

盖面层的施焊操作与填充层的操作基本相同。焊条的摆动要均匀,这样焊缝成形才能更加美观。盖面焊道两侧应超过坡口边缘2mm,焊缝余高为2mm左右。

3.6封底层

将管内焊道重新熔化,进行封底焊。这样做能使管内焊缝宽窄、高低一致,成形美观,圆滑过渡,消除管内焊道上的凹陷、焊瘤、缩孔等缺陷。

3.7焊后处理

压力管道焊接完毕,应按规定进行X光探伤检验、压力试验、焊口防腐蚀处理等系列检验。

3.8施焊时注意事项

打底焊的关键是通过控制熔孔的大小来保证管子内部成形质量。熔孔过大易造成焊瘤,过小易形成未焊透等缺陷,熔孔直径的大小以等于组对间隙+3mm为宜。打底焊时,熄弧时的焊条位置绝不允许选在坡口中心的间隙处,应选在坡口的任意一侧或焊肉上,这样才能避免根部出现缩孔。为获得表面圆滑过渡,应选用适当的焊接速度(填充层高的地方,焊接速度稍快,填充层低的地方,焊接速度应稍慢一些)来完成。

结语

综上所述，焊接技术在压力管道施工中尤为重要的，焊接技术和焊接质量的可靠保证是整个工程质量的前提。所以，不管是从技术还是质量控制方面，对于焊接阶段要严格按流程规定执行，保证管道焊接的可靠性。

参考文献：

[1]李斌.压力管道焊接技术与质量控制措施分析[J].大科技,2014(12)：303-304.

[2]库明川,姜晓玲.压力管道焊接质量控制分析[J].工程技术:全文版,2016(5):00256-00256.

[3]聂光庭.压力管道焊接过程的质量控制研究[J].冶金丛刊,2016(4):83-84.