探討不銹鋼管道焊接過程的質(zhì)量控制

孟繁彬 楊宇田 杜虹

摘要：不銹鋼材料的耐腐蝕性強，能有效延長管道使用時間，所以在很多方面都有應(yīng)用。在管道安裝施工中的一個重要組成部分就是不銹鋼管道的焊接，所以安裝的管道的壽命與不銹鋼管道的施工質(zhì)量密切相關(guān)。所以有效管控不銹鋼管道的施工質(zhì)量十分緊要。

關(guān)鍵詞：不銹鋼管道；焊接；施工質(zhì)量管控

不銹鋼是一種鐵合金，其性能穩(wěn)定，耐腐蝕，表面光亮美觀，強度高，可滿足多種需求，當(dāng)前已經(jīng)被運用到多個行業(yè)中。管道運輸過程中會受到較為惡劣環(huán)境影響，且會受到多種物理應(yīng)力作用，因此要求管道具有較強耐腐蝕性和強度，基于此可選用不銹鋼管道作為施工材料。不銹鋼材在焊接中較為復(fù)雜，焊接難度大，質(zhì)量控制存在一定困難，基于此需要對焊接過程中存在的質(zhì)量問題展開研究，針對性消除焊接質(zhì)量隱患。

1不銹鋼焊接的特點

1.1過渡層

焊接工藝的參數(shù)選擇十分重要，因為一個正確合理的參數(shù)，能夠避免使復(fù)層參入其他元素，使過渡層的焊接結(jié)果更好，進(jìn)而有效控制管道的強度。如果選擇的焊接工藝不合理，導(dǎo)致復(fù)層的金屬塑性和抗腐蝕性降低。在過渡層焊接工作時，常選擇以鉻元素發(fā)揮作用的奧氏體型不銹鋼材料，因為奧氏體型不銹鋼比較容易焊接且具有較高的韌性，同時，為了增強焊接部位的抗裂性，還會在焊接過程中加一些鐵元素，從而提高不銹鋼的質(zhì)量。

1.2基層、復(fù)層

一般情況下，對基層和復(fù)層的焊接應(yīng)該是和整體的焊接分開進(jìn)行的，作為焊接工程的一個獨立部分，專門對其進(jìn)行焊接，從而保障不銹鋼管道的性能。選擇與基層材質(zhì)相合的焊條或者焊絲進(jìn)行基層之間的焊接工作能夠減少對管道性能的損耗。復(fù)層與復(fù)層之間的焊接也是一樣，選擇相合的焊條或焊絲總是事半功倍的。一般來說，基層和基層之間的焊接，復(fù)層和復(fù)層之間的焊接屬于施工方法比較簡單的，因而在不銹鋼焊接工程中這一環(huán)節(jié)的焊接工作質(zhì)量最容易控制。

1.3過渡區(qū)組織

過渡區(qū)包含基層和復(fù)層的結(jié)構(gòu)分子，所以既有基層結(jié)構(gòu)分子的性質(zhì)也有復(fù)層結(jié)構(gòu)分子的性質(zhì)。在焊接過程中，常常會出現(xiàn)接頭處碳擴散以及合金燒毀的現(xiàn)象。這是由于在過渡區(qū)組織焊接的過程中選擇的焊條或焊絲參數(shù)不符合基層或者復(fù)層的焊接要求，在焊條進(jìn)行焊接時容易過熱，燒紅，使過渡區(qū)電流過大，而復(fù)層的抗腐蝕性強度與電流有關(guān)，電流增加容易造成焊縫保護(hù)不良，使復(fù)層復(fù)層強度降低，抗腐蝕性達(dá)不到預(yù)期要求，從而對不銹鋼管道的質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。

2不銹鋼管道焊接過程中質(zhì)量控制的主要內(nèi)容

2.1技術(shù)控制

不銹鋼管道焊接技術(shù)控制執(zhí)行方主要是管理層，即對施工中存在的各種技術(shù)問題及時發(fā)現(xiàn)、及時更改、及時消除，保證焊接技術(shù)規(guī)范性和技術(shù)操作標(biāo)準(zhǔn)性。技術(shù)控制主要內(nèi)容有焊接過程中是否按照設(shè)計圖紙進(jìn)行施工，施工過程中是否按照標(biāo)準(zhǔn)工藝流程及標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)范展開作業(yè)，檢驗過程中是否按照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)核對施工部位，施工后是否對施工處進(jìn)行維護(hù)等。

2.2焊接過程質(zhì)量控制

焊接過程質(zhì)量控制主要有焊接前質(zhì)量控制、焊接過程質(zhì)量控制、焊接完成后質(zhì)量控制幾個方面。焊接前質(zhì)量控制主要指在焊接前對設(shè)計方案及工藝流程進(jìn)行分析，研究是否存在影響質(zhì)量問題的因素；焊接過程質(zhì)量控制即在焊接過程中對整個作業(yè)過程進(jìn)行科學(xué)監(jiān)測；焊接完成后質(zhì)量控制主要指施工完成后對施工產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量品定及抽樣檢驗。

3不銹鋼管道焊接質(zhì)量控制策略

3.1檢驗焊接人員資格

首先需檢驗焊接人員資格證有效期。一般而言從焊接人員通過考試后算起其有效期不可超出3年。其次若焊接人員中斷焊接工作超過半年以上則需要求其重新進(jìn)行資格考試，只有確認(rèn)其資格證仍舊處于有效期內(nèi)方可擔(dān)當(dāng)焊接工作。其次焊接人員考試項目需與其焊接項目一致。焊接人員具備的焊接能力會在資格證中做出標(biāo)示，因此在工作前需檢驗其考試項目與焊接產(chǎn)品一致性。焊接人員資格證中焊接項目代號由焊接方法、焊接材料、母材鋼號、證件類別幾個部分組成，確定以上幾個部分滿足工作需求后還需保證其證件在有效期內(nèi)。例如在進(jìn)行2000米Φ10x2不銹鋼管道焊接過程中，首先需檢驗施工人員是否具備政府及相關(guān)部門頒布的焊接合格證件，并由業(yè)主及監(jiān)理人員進(jìn)行復(fù)核，現(xiàn)場讓焊工操作相關(guān)焊接作業(yè)，證明其能力可勝任奧氏體不銹鋼管道焊接工作，確保其焊接技術(shù)符合焊接要求，證件在有效期內(nèi)。

3.2對管道焊接的合理控制

通過信息化技術(shù)，對實際焊接施工中的各種主客觀因素進(jìn)行科學(xué)分析，有利于充分發(fā)揮焊接在管道工程中的作用。此外，石油化工管道焊接的施工質(zhì)量也能通過信息化技術(shù)來構(gòu)建更加完善的質(zhì)量管控系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)管理。對于焊接施工人員也要嚴(yán)格要求，定期開展培訓(xùn)，并實行績效評比等等，提高焊接人員的專業(yè)素養(yǎng)，并培養(yǎng)他們的責(zé)任意識。

3.3要充分做好焊接前的準(zhǔn)備和檢查工作

焊接前的準(zhǔn)備工作主要有三方面，第一是人員方面，所有實際參加焊接工作的人員都必須持證上崗，嚴(yán)格來說就是施工人員的技術(shù)和專業(yè)知識必須達(dá)到國家或地方施工單位規(guī)定的施工標(biāo)準(zhǔn)及以上，有過相關(guān)焊接不銹鋼工作經(jīng)驗的最好，這樣可以有效保障管道焊接的質(zhì)量；第二是管道材料及焊接材料的選擇方面，一般由于運輸?shù)臍怏w的需要及焊接的需要，不易氧化的鈦金屬之類的材料會是我們管道工程的首選，焊接條、焊接絲主要采用奧氏體型，但在進(jìn)行選擇時我們?nèi)砸勒障嚓P(guān)標(biāo)準(zhǔn)靈活選擇。第三是焊條在使用前的處理，一般要按照使用說明書進(jìn)行焊條的烘焙。

3.4焊接電流控制策略

焊接電流的大小對不銹鋼管材的焊縫質(zhì)量、焊接頭性能、焊條融化速度及焊接效率等有一定影響。若焊接電流過大則會導(dǎo)致表皮過熱，因此在焊接過程中無法有效保護(hù)焊條，易產(chǎn)生夾渣和氣孔等缺陷。此外電流過大易導(dǎo)致母材金屬坡口一側(cè)出現(xiàn)咬邊及燒口等問題。

4結(jié)語

對于不銹鋼管道工程來說，可變因素有很多，但其中問題最多的就是不銹鋼管道的焊接施工，需要注意的事項非常多，也非常嚴(yán)格，一些小小的失誤都可能給整個焊接工程造成巨大的影響，從而影響到管道工程的質(zhì)量。因此充分了解整個不銹鋼管道的焊接施工過程及其中可能出現(xiàn)的問題并及時制定行之有效的對策使我們目前能為控制不銹鋼管道焊接高質(zhì)量施工所能做的，也必須去做的事。

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（作者單位：海洋石油工程股份有限公司建造公司）