張華

（鎮(zhèn)江技師學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212000）

在設(shè)備服役期間，焊縫處是容易產(chǎn)生缺陷的部位，因而在定期檢驗(yàn)中需要對焊縫進(jìn)行重點(diǎn)檢測。

1 壓力管道概念

簡單來說，一些易燃易爆物以及一些有毒的物質(zhì)經(jīng)常使用壓力管道進(jìn)行長距離的輸送，對于壓力管道而言，要么是管外有壓力，要么是管內(nèi)存在壓力，由于這種獨(dú)特的情況，因此，在制造壓力管道的時候，焊接工序是異常關(guān)鍵的，這就對焊接工人提出了更高的要求，只有精湛的焊接工藝才能制造出高質(zhì)量的管道，另外，在管道安裝的過程中，也不得不進(jìn)行焊接，所以焊接技術(shù)的好壞對整個安裝起著至關(guān)重要的作用，并且高效的焊接能有效提升工程的質(zhì)量，并能促進(jìn)系統(tǒng)后期的有效運(yùn)行。

2 壓力管道焊接中的問題

2.1 焊接壓力管道的打底層

對打底層進(jìn)行焊接，是焊接過程中最關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)，正常條件下，具體操作過程中經(jīng)常使用氫弧焊來打底，一般試焊之后才能進(jìn)行下一步，因?yàn)橹挥性跉錃赓|(zhì)量符合條件，且配備足夠的情況下才能保證焊接的質(zhì)量達(dá)標(biāo)，另外在正常焊接期間還要留意周圍的環(huán)境，以防對焊接造成損害，并且要隨時查看焊接的效果，避免產(chǎn)生裂縫。由于重力的作用，常常會使焊縫的下端發(fā)生頂板向里面凹陷的情況，為了防止這一情況的發(fā)生，最好能用角磨機(jī)把接頭的地方磨一下。還有在正常焊接期間，常常采用短弧焊輪流焊接，先于左邊實(shí)施起弧操作，一旦坡口融合在一起，就可以進(jìn)行滅弧，然后右邊進(jìn)行相同的操作，但左右的熔孔尺寸要接近2mm，不能有太大的區(qū)別，并且焊條的斜度要保證前后一致。

2.2 分析管道材質(zhì)，選擇最合適的焊接工藝評定

由于一種管道對應(yīng)著一種焊接技術(shù)，并且還要采用配套的焊接材料，所以為了有效提高焊接的質(zhì)量，挑選最佳的焊接技術(shù)，要提前對焊接工藝進(jìn)行評價操作。也就是焊接實(shí)驗(yàn)，這就要求要設(shè)置一個模擬的場所，并做好跟正式焊接相一致的準(zhǔn)備工作，然后就可以按照約定好的焊接工序開展焊接操作了，當(dāng)焊接結(jié)束后，要按照一定的流程，開展成果的查驗(yàn)工作，按照具體的操作標(biāo)準(zhǔn)給予合適的評價。其實(shí)焊接工藝評定的作用，能夠使焊接工藝更精準(zhǔn)，減少正式焊接操作時出錯的概率。所以在沒有開展實(shí)際焊接工作的時候，通過一定的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證焊接工藝的合理性是非常有必要的，這就要求工人首先要明確管道是什么材料，有什么功能，并按照他相應(yīng)的特點(diǎn)，合理的選擇與之相符合的焊接工藝評定，能促進(jìn)焊接質(zhì)量的有效提升。

2.3 冷裂紋的發(fā)生原因

大部分管道會在融合線的地方出現(xiàn)裂紋，那是因?yàn)榻宇^的地方有一些淬硬的東西，使得融合線不能有效的發(fā)揮作用，并且由于溫度過高，造成焊接處產(chǎn)生較多的氫分子，他們在某個特定的范圍內(nèi)會減弱裂縫的韌性，尤其是鋼管焊接處，有大量的氫分子圍繞這其周圍，就會使焊接處的抗壓能力降低，從而出現(xiàn)了冷裂縫，因此，在焊接工作結(jié)束以后依然會不斷地出現(xiàn)冷裂縫，就是因?yàn)闅浞肿拥拇罅慨a(chǎn)生所造成的。

3 壓力管道焊接接頭裂紋防控措施

3.1 化學(xué)成分及力學(xué)性能檢驗(yàn)

選取管道樣品，利用光譜技術(shù)測定它的化學(xué)組成，并且在正常溫度下對接頭處進(jìn)行一定的實(shí)驗(yàn)操作，其中不管是冷彎面彎，還是背彎，通過相應(yīng)數(shù)據(jù)的測量，對照GB/T713-2014《鍋爐和壓力容器用鋼板》的相關(guān)要求，可以確定鋼材的化學(xué)組成是沒有問題的，而依據(jù)對NB/T47014-2011《承壓設(shè)備焊接工藝評定》與GB/T713-2014對接頭和母材的相關(guān)性能測定的參數(shù)，對照之后可以得出結(jié)論都是合格的。其化學(xué)成分檢測結(jié)果見表1，沖擊性能試驗(yàn)結(jié)果見表2，拉伸性能試驗(yàn)結(jié)果見表3。而不管是退火的還是沒有退火的焊接接頭，因其都存在裂紋，拋光以后用100N的力開展維氏硬度檢測，挨著的兩個硬度點(diǎn)距離1mm，且能夠持續(xù)10s，然后依據(jù)實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)畫出硬度曲線，并連同接頭所測硬度的具體部位進(jìn)行綜合研究，可以發(fā)現(xiàn)，不管是已經(jīng)退火的，還是沒有退火的接頭，焊縫中最硬的地方都是在受熱部位最熱的地方，其中已退火的接頭數(shù)值是HV184，而未退火的接頭數(shù)值是HV238，而他們最軟的位置也是在受熱部分，數(shù)值各是HV148和HV188，兩個地方都有裂紋的發(fā)生，那是因?yàn)闆]有較高的強(qiáng)度，由于受到彎曲載荷的影響，以至于其沒有較大的抵抗力，而在受熱部位的周圍組成焊縫的物質(zhì)是一些顆粒樣子的貝氏體，所以具有一定的硬度，但是在下面的焊縫處，因?yàn)槭軣岫鹊淖饔?，相對而言，近表的地方硬度不高，分散的部位也與表面類似。

表1 管材化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))(%)

表2 焊接接頭沖擊性能

表3 焊接接頭拉伸性能

3.2 提高焊接人員的焊接技術(shù)和職業(yè)素養(yǎng)

為了更好地對管道進(jìn)行焊接并有效提高焊接的質(zhì)量，關(guān)鍵在于工人所掌握的焊接技能，因此，要組織工人開展相關(guān)的技能學(xué)習(xí)活動，使他們能夠進(jìn)行全面的學(xué)習(xí)，只有他們掌握精湛的技術(shù)，才能嚴(yán)格地按照操作要求進(jìn)行焊接，而且所有從事焊接行業(yè)的相關(guān)人員都必須具有相應(yīng)的資格證，否則不能開展相應(yīng)的工作，這可以從一定程度上為焊接的質(zhì)量提供保障，避免由于人為的原因，而使質(zhì)量不合格，另外，還要提高焊接工人自身的素質(zhì)，并促進(jìn)他們良好職業(yè)道德的養(yǎng)成，讓他們意識到焊接工作的重要性，盡最大努力高效地完成派給他們的任務(wù)，此外，由于焊接工作不是一個人的獨(dú)立操作，所以在焊接的過程中，還要有效培養(yǎng)他們的合作精神，促使他們共同合力完成工作，不要因?yàn)橐粋€人的錯誤而使得整項(xiàng)工作不能在約定時間內(nèi)完工。

3.3 壓力管道焊接方法和工藝

（1）組隊(duì)和定位。工人在實(shí)施焊接操作之前，應(yīng)該提前挑選合適的接頭，確保其組隊(duì)的間隔，坡口的樣子，以及鈍邊的尺寸都是相匹配的，以便能夠進(jìn)行更精準(zhǔn)的焊接，尤其要注意絕不能出現(xiàn)接頭的背部沒有焊透，或者是向里凹陷此類的情況。（2）填充層。要提前把打底層所出現(xiàn)的焊渣先打掃一遍，然后再進(jìn)行焊接操作，并且在焊接期間，工人一定要依據(jù)相關(guān)的規(guī)定進(jìn)行擺放焊條，要求做到兩邊慢，而中間部分快，這樣就能夠確保焊道在填充的時候是平坦的。（3）打底層。打底層的焊接過程中，要注意先預(yù)熱，而預(yù)熱的過程一般采用長弧，等鐵水像汗珠一樣落在坡口，看準(zhǔn)時機(jī)要趕緊將電弧調(diào)低，并且要不停的左右移動，一旦滅弧完成，這樣熔池座就產(chǎn)生了，然后再次起弧，并且要與坡口相對應(yīng)，然后把焊條頂住上面，這樣電弧就能夠全部進(jìn)入管道里面，有效避免了管壁的外面向下陷而出現(xiàn)凹槽。（4）蓋面層。施工人員在進(jìn)行蓋面層施工操作的過程中，也要選擇與填充層相同的焊接工藝，并且要確保均勻的擺動焊條，以便焊接出比較漂亮的焊縫。（5）封底層。在蓋面層焊接結(jié)束后，應(yīng)該對管道里面的焊道再次實(shí)施融化操作，并連同封底一起完成，這樣能使得所做焊接的焊縫形狀大小類似，確保焊接的效果讓人滿意。（6）焊接后。在所有的焊接工作結(jié)束后，焊接工人還要依據(jù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)對焊接處采用防腐蝕，X光探傷等方法進(jìn)行相關(guān)的檢驗(yàn)，確保焊接工作的質(zhì)量高標(biāo)準(zhǔn)地完成。

3.4 對壓力管道材料的質(zhì)量控制

不同管道所選擇的材料是決定物質(zhì)能否有效輸送的關(guān)鍵，所以要對其進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量監(jiān)管，尤其要對設(shè)計(jì)方案采用什么樣的管道，運(yùn)送什么樣的物質(zhì)和管道的適用條件進(jìn)行嚴(yán)格的查驗(yàn)，另外，還要綜合分析焊接等各種因素，確保以最低的價格實(shí)現(xiàn)質(zhì)量最優(yōu)化，當(dāng)管道的直徑較小時，同一類型中又分為不同的等級，所選用的材料也是一樣的，當(dāng)管道的直徑較大，承受的壓力較大時，一定要經(jīng)過有關(guān)單位的審核認(rèn)證，才能夠正常使用，并且在具體施工之前，還要經(jīng)過再次的抽查和復(fù)核，并且不管是那種管道都要有相應(yīng)的資格認(rèn)證，并具備質(zhì)量檢測等一系列的文件證明，還要有相應(yīng)的ts標(biāo)識。

3.5 強(qiáng)化裂紋區(qū)域的控制

首先要采用一定的方法進(jìn)行預(yù)防，可以把冷裂紋作為參考標(biāo)準(zhǔn)，通過堿性焊條有效控制管內(nèi)所產(chǎn)生的氫分子的數(shù)量，并最大程度的使其減少，才能有效提高管道的塑性，但是在操作期間應(yīng)遵循有關(guān)的質(zhì)量要求在一定范圍內(nèi)減弱對應(yīng)力，并在焊接結(jié)束后，采用相應(yīng)的熱保護(hù)，避免金屬在較短時間內(nèi)變涼，并且在實(shí)施焊接操作的時候，一定要先進(jìn)行預(yù)熱，焊接操作結(jié)束之后，也要用一定的方法控制其慢慢降溫，防止焊接材料出現(xiàn)潮濕的現(xiàn)象，并且在焊接期間還要及時清掃接頭處的一些焊渣，當(dāng)焊接過程結(jié)束，為確保焊接的丞相，一定要對清風(fēng)這個數(shù)量進(jìn)行有效控制。其次，為了有效預(yù)防熱裂紋的產(chǎn)生，需要注意以下幾點(diǎn)，（1）一定要嚴(yán)格按照焊接的工序?qū)嵤┖附硬僮鳎⑶覟榱擞行p少雜質(zhì)的產(chǎn)生，焊劑一定要選用堿性的。（2）為了避免中清閑裂縫變大，要從焊縫的形成角度分析，采取一定的措施，對管內(nèi)的化學(xué)組成進(jìn)行有效干預(yù)，選用熱敏物質(zhì)，防止預(yù)熱時溫度過高，從而分散焊接時的對應(yīng)力。

4 結(jié)語

總之，良好的焊接技術(shù)和焊接質(zhì)量不僅能夠延長壓力管道的使用年限，也能夠讓壓力管道在使用中的性能更加穩(wěn)定。