葉劍

（金華新奧燃?xì)庥邢薰?，浙?金華 321017）

0 引言

燃?xì)夤こ淌浅青l(xiāng)現(xiàn)代化建設(shè)中的重要工程，在社會(huì)不斷發(fā)展的背景下，燃?xì)夤こ讨泄艿篮附右残韪S時(shí)代腳步，提高燃?xì)夤こ淌┕すに嚕ＷC管道焊接施工質(zhì)量，才能提升燃?xì)夤こ痰馁|(zhì)量。

1 燃?xì)夤こ坦艿篮附痈攀?/h2>

燃?xì)夤こ讨泄艿篮附邮┕すに嚿婕暗姆秶^為廣泛，包括焊接工藝文件、焊接信息參數(shù)、焊接人員技術(shù)等多個(gè)方面，都會(huì)在一定程度上影響燃?xì)夤艿赖氖┕そㄔO(shè)。一般情況下焊接工藝都是由專業(yè)技術(shù)人員執(zhí)行，除了焊接試驗(yàn)、工藝評(píng)定外、施工中的指導(dǎo)和改進(jìn)外，使用新型焊接材料與技術(shù)也需要對(duì)焊接工藝進(jìn)行規(guī)劃，以焊接工藝文件為基礎(chǔ)，確保燃?xì)夤艿篮附邮┕み^程能夠嚴(yán)格按照相關(guān)工藝文件進(jìn)行，施工人員需明確相關(guān)工藝要點(diǎn)，以此確保焊接施工的順利展開[1]。

2 管道焊接前期準(zhǔn)備

2.1 焊接材料準(zhǔn)備

焊接工藝的基礎(chǔ)是由焊接材料來決定的，優(yōu)秀的焊接工藝遇到劣質(zhì)的焊接材料也是“巧婦難為無米之炊”。燃?xì)夤こ坦艿篮附邮┕にx用的焊接材料必須符合相關(guān)制造標(biāo)準(zhǔn)，有明確的生產(chǎn)質(zhì)量證明和標(biāo)記。并且焊接材料在入庫保存前必須包裝完好，有清晰的牌號(hào)、規(guī)格、出廠和進(jìn)貨日期。存儲(chǔ)管理應(yīng)分類明確，每包焊材都應(yīng)貼上相應(yīng)的標(biāo)簽，置于干燥、避風(fēng)的室內(nèi)進(jìn)行保管，禁止將焊接材料露天放置，也需定期檢查焊接材料是否有發(fā)生老化、受潮、銹蝕等問題，及時(shí)進(jìn)行處理。

2.2 焊接過程規(guī)劃

燃?xì)夤こ坦艿朗┕ぶ校瑸榇_保焊接施工工藝的有效開展，避免其他因素對(duì)焊接施工的影響，需提前對(duì)焊接施工過程進(jìn)行規(guī)劃。首先需對(duì)焊接管道的施工環(huán)境進(jìn)行觀察，例如在一些工廠中的燃?xì)夤こ淌┕きh(huán)境較為復(fù)雜，需要提前做好安全防控措施，避免安全隱患的出現(xiàn)?；蚴侨?xì)夤艿乐車嬖谄渌艿?，需要額外設(shè)計(jì)焊接流程編制施工方案。其次，選擇最為適合的焊接工藝是提高燃?xì)夤艿蕾|(zhì)量的基礎(chǔ)，根據(jù)施工環(huán)境的具體情況選擇合適的施工材料和施工技術(shù)，對(duì)管道接口的焊接工作進(jìn)行規(guī)劃，才能為實(shí)際焊接提供幫助。最后，在燃?xì)夤艿篮附舆^程中也會(huì)因?yàn)榻涌谔幊惺茌^大的焊接電流而出現(xiàn)內(nèi)凹現(xiàn)象，需要提前對(duì)相關(guān)工藝進(jìn)行調(diào)整，以減少各種問題出現(xiàn)的可能性。

2.3 焊接性試驗(yàn)

在確保焊接材料以及焊接規(guī)劃后，便可對(duì)焊接工藝進(jìn)行試驗(yàn)評(píng)定，最終確認(rèn)施工工藝的可行性。通常會(huì)對(duì)管道焊接采用三種工藝評(píng)定試驗(yàn)，以此檢測管道材料在限定的施工條件下焊接能否符合規(guī)定設(shè)計(jì)要求并滿足預(yù)定的使用情況。第一種是抗裂性試驗(yàn)，主要用于評(píng)定焊接接頭處工藝是否有缺陷，為制定合理的焊接工藝提供數(shù)據(jù)參考?？梢赃x用焊接熱裂紋試驗(yàn)、焊接冷裂紋試驗(yàn)、焊接再熱裂紋試驗(yàn)和層狀撕裂等方式，在特殊管道施工中還需進(jìn)行抗氣孔和焊接測氫試驗(yàn)。第二種是評(píng)定接頭或結(jié)構(gòu)的適應(yīng)性試驗(yàn)，需要根據(jù)實(shí)際管道工程結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)要求進(jìn)行制定，評(píng)定拉伸、彎曲、高溫性能、低溫性能、抗腐蝕、耐磨性等多種試驗(yàn)內(nèi)容，這類試驗(yàn)可以根據(jù)數(shù)據(jù)資料的積累和過往經(jīng)驗(yàn)與規(guī)律的基礎(chǔ)上采用快速試驗(yàn)，以縮短準(zhǔn)備周期。最后一種是對(duì)試件進(jìn)行無損探傷和熱處理評(píng)定，通過開展機(jī)械性能、化學(xué)成本等試驗(yàn)，將一些劣質(zhì)或不符合標(biāo)準(zhǔn)的管道剔除，以保障管道的穩(wěn)定性。

3 管道焊接施工工藝要點(diǎn)

3.1 引弧與起焊

引弧是在焊接施工中利用焊接材料引燃電弧的方式，主要有劃擦法和直擊法兩種。無論何種引弧方法都是在視野不清，工作條件較差的環(huán)境中進(jìn)行的，需要高度的注意力和熟練的施工技術(shù)。劃擦法需先將焊條對(duì)準(zhǔn)焊件，再用焊條輕輕劃擦焊件表面10～20mm，就像劃火柴一樣引燃電弧，然后迅速將焊條提起2～3mm，使其穩(wěn)定燃燒。直擊法則是用焊條對(duì)準(zhǔn)待焊接部位輕輕觸擊，并將焊條適時(shí)提起2～3mm，即可引燃。燃?xì)夤艿赖囊?dòng)作要快，避免焊條粘連在管道上，而焊縫的起頭處于焊接的開始部分，焊件本身的溫度較低，引弧后也無法迅速使焊件的溫度升高，可以在引弧后稍微拉長電弧對(duì)工件預(yù)熱，以避免出現(xiàn)融合不良或夾渣問題。并且要注意在斜仰焊位置上應(yīng)處于半打穿狀態(tài)，而立焊或平焊則可使用頂弧方法進(jìn)行焊接。引弧與起焊施工要穩(wěn)定和準(zhǔn)確，而斷弧要迅速果斷，以此避免焊接部位出現(xiàn)內(nèi)凹現(xiàn)象。此外，在引弧與起焊過程中需注重四項(xiàng)要點(diǎn)。第一，引弧后的電弧長度不應(yīng)超過焊條的直徑，引弧力度不能過大，防止引弧端破裂。第二，引弧不能隨意在焊接材料上打火，尤其是燃?xì)夤艿浪褂玫匿摬目赡軙?huì)受電弧劃傷而引起淬硬或微裂。第三，引弧操作中焊條若與焊件連接到一起，需立即將焊鉗取下，等待焊條冷卻[2]。第四，燃?xì)夤こ毯附拥囊↑c(diǎn)和焊鉗夾嚴(yán)禁放置在精密設(shè)備儀表的殼體上嚴(yán)禁帶儀表焊接。

3.2 四種基本焊接位置

仰焊作為四種基本焊接中最為困難的一種焊接方式，由于自身焊件位置和焊條熔滴金屬重力，都會(huì)影響熔池金屬的變化，很容易造成仰焊時(shí)焊縫背面產(chǎn)生凹陷，正面焊接管道出現(xiàn)焊瘤。仰焊作為消耗體力大、難度最高的焊接方法，在施工中有諸多要點(diǎn)。仰焊一定要保持正確的操作姿勢，焊接點(diǎn)不應(yīng)處于作業(yè)人員的正上方，應(yīng)該在上方偏前的位置，且焊縫應(yīng)偏向操作人員的右側(cè)。需采用小直徑焊條、小電流焊接與短弧焊接的操作方式，以便于熔滴平穩(wěn)過渡。焊條角度應(yīng)于焊接材料處在60～80°之間，運(yùn)條的擺動(dòng)軌跡不超過45°。若燃?xì)夤艿朗遣婚_坡口的對(duì)接仰焊，可以采用直線形運(yùn)條，尤其是多層多道焊更應(yīng)采用直線形運(yùn)條。如果熔池溫度過高，需將電弧稍稍抬起，等待熔池溫度降低后再繼續(xù)操作。仰焊過程中作業(yè)人員會(huì)受到較大的重力作用，必要時(shí)應(yīng)當(dāng)以雙手握槍進(jìn)行焊接，以維持平穩(wěn)。

相比較仰焊，平焊是處于水平位置或傾斜角度不大的施工，俯視工件的焊接工藝最為容易。平焊操作技術(shù)比較容易，生產(chǎn)施工效率高，在燃?xì)夤こ痰墓艿朗┕ぶ袘?yīng)盡量選擇平焊。平焊需正確控制焊條角度，使熔渣與液態(tài)金屬分離，防止熔渣前流。平焊操作簡單，在管道焊接中也會(huì)遇到搭接、角接、T形等焊接形式，在實(shí)際焊接過程中需根據(jù)設(shè)計(jì)要求適當(dāng)調(diào)整焊條角度，保證工件受熱均勻。

其余兩種焊接就是橫焊和立焊，這兩種焊接方式在燃?xì)夤艿赖暮附邮┕ぶ袘?yīng)用較少。兩者的共同點(diǎn)是在焊接過程中也會(huì)受到一定的重力作用，熔池和熔滴會(huì)有下墜趨勢，容易產(chǎn)生焊瘤，并且熔渣的熔點(diǎn)低、流動(dòng)性強(qiáng)，熔池金屬和熔渣容易分離，不易產(chǎn)生夾渣。在采用短弧焊接的基礎(chǔ)上，合理選用焊條大小，并根據(jù)管道焊件厚度確定實(shí)際焊接工藝，才能有效避免各種缺陷，使焊縫成形良好。

3.3 下爬坡與上爬坡焊接

在下爬坡焊接過程中應(yīng)當(dāng)壓住電弧對(duì)焊條進(jìn)行橫擺，并且要注意幅度大小以及速度快慢，在保持焊條與管道切線80～85°傾角的前提下，應(yīng)盡量減少幅度并加快速度，伴隨著焊接向上運(yùn)行，焊條的角度也會(huì)逐漸變大，焊接深度逐漸變淺，當(dāng)端部與底邊相距1～2mm時(shí)，可增大擺動(dòng)幅度，并在破口的兩側(cè)進(jìn)行停頓，時(shí)焊條與管切線之間形成直角。上排坡與平焊類似，在實(shí)際焊接施工中將焊條向外帶出，使端部與底邊相距2mm左右，有低于一半的電弧在管內(nèi)燃燒，上爬坡焊接時(shí)焊條與管切線夾角為85～90°。

3.4 焊接接頭

在燃?xì)夤艿乐杏袃蓚€(gè)或兩個(gè)以上的部件需要用焊接進(jìn)行組合，這些部件的連接處就是接頭。焊接接頭由焊縫、熔合與熱影響三部分組成，都會(huì)影響到最終焊接的質(zhì)量。首先是焊縫部位，其焊接構(gòu)成是液體金屬結(jié)晶的鑄態(tài)組織，成分原本不夠致密，但焊接本身熔池小、冷卻快，化學(xué)成分中的合金元素使其性能可以滿足燃?xì)夤艿佬枨蟆Ｆ浯问侨酆喜课?，是焊接接頭中性能最差的成分，在熔合與熱影響交接的區(qū)域是管道焊接施工中最為薄弱的環(huán)節(jié)，需要通過后續(xù)處理來提升其機(jī)械性能。最后就是熱影響區(qū)，是被焊接過程中高溫加熱所影響的部分，大部分部位的性能較好，部分相變區(qū)域性能分布不均勻，各組織與性能參差不齊，也需要進(jìn)行額外處理。在焊接接頭中需要根據(jù)實(shí)際燃?xì)夤艿狼闆r選用不同的焊接方法，利用熱源和溫度的不同來調(diào)整接頭各區(qū)域的性能，達(dá)到機(jī)械保護(hù)的效果。

3.5 PE燃?xì)夤芎附?/h3>

PE燃?xì)夤艿乐饾u被推廣應(yīng)用，不僅具有良好的經(jīng)濟(jì)效益，而且具備穩(wěn)定可靠、材料抗沖擊、抗開裂、耐老化等一系列優(yōu)點(diǎn)，不過與傳統(tǒng)鋼鐵管材和聚氯乙烯燃?xì)夤芟啾?，PE燃?xì)夤茉诤附又杏幸欢ǖ氖┕すに囈蟆E燃?xì)夤艿赖慕宇^方式必須通過熱熔或電熔方式，并且在管道連接方法上需要滿足管道制造商的要求。PE燃?xì)夤艿肋M(jìn)行熱熔焊接分為四個(gè)階段。第一個(gè)階段是預(yù)熱，由于連接件和接頭都是塑料制作，需要提前進(jìn)行預(yù)熱加工，以保障施工流程的順暢。第二是吸熱階段，PE燃?xì)夤懿男杈哂邢嗤膲毫蜔崛蹠r(shí)間，來確保管材和管件焊接熔池指數(shù)保持接近。第三是對(duì)接階段，要提前確保兩個(gè)管段都能伸出一定長度，錯(cuò)邊距離需保持在管道壁厚的10%以內(nèi)，剛開始連接時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)輕微翻邊的情況，要根據(jù)具體情況撤銷熔化壓力，直到符合相對(duì)應(yīng)的熔融效果。第四是對(duì)接完成階段，為確保焊接的質(zhì)量，要盡可能縮短對(duì)接階段的周期，適當(dāng)進(jìn)行加壓，確保塑料端面在熔融狀態(tài)下的穩(wěn)定，對(duì)接寬度在2～4mm后續(xù)保持壓力一定時(shí)間，直到對(duì)接趨于穩(wěn)定后才能減壓[3]。第五是冷卻拆除階段，在不同管徑的冷卻時(shí)間達(dá)到前，禁止移動(dòng)焊接中的管道，禁止拆除焊機(jī)上固定管道的固定夾板。第六對(duì)用于定向穿越施工的PE管道焊接后要對(duì)焊口進(jìn)行100%切邊檢查。

3.6 焊接環(huán)境

第一無縫鋼管焊接，在下列條件下無防護(hù)措施（防護(hù)棚、加熱器等）嚴(yán)禁施焊：（1）在風(fēng)速超過焊接工藝要求時(shí)，配備專用防護(hù)棚；（2）當(dāng)焊接環(huán)境溫度低于5℃，焊接前對(duì)管道進(jìn)行加熱，焊后上加蓋焊口保溫被的保溫措施。第二PE管道的焊接環(huán)境要求，管道熱熔或電熔連接的環(huán)境溫度宜在-5～45℃范圍內(nèi)，在溫度低于-5或風(fēng)力大于5級(jí)的條件下進(jìn)行熱熔和電熔連接操作時(shí)，應(yīng)采取保溫、防風(fēng)措施，并應(yīng)調(diào)整連接工藝；在炎熱夏天進(jìn)行熱熔和電熔連接操作時(shí)，應(yīng)采取遮陽措施[4-5]。

4 結(jié)語

總而言之，燃?xì)夤こ讨泄艿篮附邮┕ば枰氏茸龊煤附硬牧虾秃附佑?jì)劃的準(zhǔn)備工作，確保在實(shí)際管道焊接施工中，能夠穩(wěn)定施展施工技術(shù)，避免被其他因素所干擾。在實(shí)際施工中需根據(jù)具體情況選擇合適的施工工藝，重點(diǎn)掌握焊接質(zhì)量和焊接位置，促進(jìn)燃?xì)夤艿朗┕すに嚨挠行ч_展，以此保證整個(gè)燃?xì)夤こ痰馁|(zhì)量。