薄壁不銹鋼管接頭自動氬弧焊接的研究

郭偉冬

摘 要：隨著我國技術的不斷發展，薄壁不銹鋼管道這種材料被改進出來之后，即發揮出了巨大的作用，由于其自身存在的優勢，已經迅速應用到很多領域的建設當中， 我國分質供水工作的開展正在不斷擴大范圍，薄壁不銹鋼管的需求量也在不斷增加。雖然我們已經擁有了一套完整的自動氬弧焊技術，但是由于其接口數量多，焊接工作量大，所以其本身也具有很高的難度，所以需要我們對舊有的焊接技術進行改進，這樣才能讓其更為符合對于具體焊接工作的要求。

關鍵詞：薄壁不銹鋼管；氬弧焊；管接頭

薄壁不銹鋼無縫管本身具備著很多優勢，例如自身重量較為輕便，成本低廉，具有較高的熱能轉換效率，所以受到人們的廣泛歡迎，在很多領域都已經得到了應用，尤其是在石油化工領域，其更是已經起到了不可替代的效果。正常情況下，薄壁管道和短板焊接本身強度是有限的，需要我們在管道的兩側增加焊頭，焊接質量往往對于薄壁管質量起到了決定性的影響。本文針對氬弧焊接的相關技術進行了具體說明。

1 舊有的薄壁不銹鋼管焊接工藝簡介

1.1 切割工序

正常來說，薄壁不銹鋼管的切割工作是通過管道切割用的專門器械完成的，首先直接下料，在保證端口質量的同時，確保其焊接能夠符合具體的標準，正常來說，管道之間的對口間隙應該樣控制，保證其不大于0.5mm。

1.2 操作要點

焊槍中，鎢極尺寸為1.6mm，鎢極端部離焊縫的長度在1.5～2.0mm，鎢極通常選鎢或釷鎢，以保證起弧的可靠性，也可采用進口鎢極。對厚度為3mm的不銹鋼管，為保證焊透，對口間隙為稍大一點，此時要適當填充焊絲，焊絲直徑1mm，由機頭送絲裝置按設定的速度自支送入焊縫。為保證焊縫的內部質量，管子內部進行充氬保護，為使充氬時節約氬氣，通常采用充氬裝置，使內部氬氣只需在焊口周圍較小區域就可保證好的效果。焊完的焊縫進行本能洗、鈍化，使焊縫得到與母材具有類似的光澤，同時，產生鈍化膜后，使焊縫處具備抗氧化的能力。

2 舊有的焊接過程中存在的缺陷

不銹鋼管道的焊接本身是一項非常復雜的工作，很多外界因素都可以干擾到焊接的質量，所以質量控制工作難度很高。在焊接的過程中，很多個環節操作都是非常復雜的，容易受到外界因素的影響，進而導致其質量不合格的情況。但總結起來，其缺陷體現在以下幾個方面：

2.1 切口不平整問題十分嚴重

經過相關調查研究我們發現，在施工現場，施工人員往往因為管徑不同，而選用不同種類的切割機，但是對兩種切割方式進行抽樣調查我們發現，這兩種切割方式都或多或少存在一些問題，合格率均低于2/3，其中最常見的缺陷就是毛刺問題和不垂直問題。

2.2 輸入電流難以控制

在施工現場進行安裝之后我們發現，很多施工人員都無法正確把握焊接電流的大小，對于同種規格的焊接電流選擇都有較大的差距，但實際上，焊接電流的選擇也會在很大程度上影響到焊接質量。

2.3 氬氣氣流沒有形成，導致焊接不充分

在對焊接品進行了抽樣調查之后，我們發現，氬氣氣流不穩定，卷入管材內部之后會對整個焊接質量造成嚴重影響，焊口一旦發生氧化，就會影響到焊接質量3002

3 優化方案簡介

3.1 控制最佳施焊工作電流現場調動多臺焊機（鎢極直徑均為2mm），根據不同壁厚的管材對工作電流進行3個分組如下：

將在不同電流下施焊的管材樣品送到專業檢測方和資深焊工進行審核，最終確定適合本項目作業環境的最佳施焊工作電流為：

3.2 采用免充氬氣保護劑涂抹焊口處以代替傳統的充氬氣隔絕空氣法

經過現場調研，發現傳統的充氬氣杜絕焊口接觸焊口的方法在施工現場實施起來有諸多困難：①氬氣大量的被浪費；②給水管道直管段較少、焊口較多，充氬氣操作困難；③管內的嚴密性以及氬氣流充實度難以保證。因此必須重新尋找防氧化的方法。經過多方調研及比較，決定采用免充氬氣保護劑涂抹焊口處以代替傳統的充氬氣隔絕空氣法，此方法具有操作簡單、經濟效益高、存儲方便、受環境因素影響小等顯著優點。

4 效益分析

4.1 社會效益

薄壁不銹鋼管是國家在建筑工程給水系統推廣的綠色新型材料，通過氬弧焊技術改進應用，焊接質量大大提高，不僅杜絕管道滲漏的質量通病，而且滿足工期總進度，在綠色施工方面作出較大貢獻，受到業主和監理的一致好評。

4.2 經濟效益

由于氬弧焊技術改進應用提高了不銹鋼管的焊接的一次合格率，避免了頻繁返工整改，極大的節省了材料和人工的投入。

結束語

薄壁不銹鋼管道這種材料在已經在我國迅速發展，其應用范圍還在不斷擴大，現在已經在建筑給水系統中獲得了很好的收效。薄壁不銹鋼管道本身的管壁是很薄的，在采用了氬弧焊技術之后即可避免因為管體燒穿而導致的質量問題，并且總發熱量很小，氣體保護效果好，并且可以避免人為因素導致的焊接問題，在進行了一些改進之后，進一步提高了焊接質量， 大大提高了焊接合格率，經濟效益非常明顯，可以在薄壁不銹鋼焊接工作中進行進一步推廣，在未來一段時間內，薄壁不銹鋼管將會在建筑工程的給水系統中發揮更大的作用。

參考文獻

[1]吳錫炎.建筑給水薄壁不銹鋼管承插式氬弧焊連接施工工法[J].建設科技，2014（15）：131-133.

[2]劉志輝.不填絲的全自動脈沖氬弧焊工藝分析及應用[J].科技信息，2012（24）：357-358.

[3]郭樹偉.S.S304薄壁不銹鋼管背面充氮保護鎢極氬弧焊工藝[C]//中國工程建設焊接協會年會.2001.

[4]李鳳春，楊國才.薄壁不銹鋼管的發展前景及承插氬弧焊焊接技術應用[J].城市建設理論研究：電子版，2011.