水電站壓力鋼管焊接工藝評(píng)定分析

李小勇

摘? ?要：隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，水電站壓力鋼管焊接的工藝得到了不斷的創(chuàng)新，我國焊接規(guī)范中也有以下規(guī)定：鋼材的強(qiáng)度等級(jí)越高，做效應(yīng)熱處理的鋼板的厚度就應(yīng)該越薄。根據(jù)水電站壓力鋼管焊接的特點(diǎn)，本文總結(jié)出了一套工藝評(píng)定分析的流程和方法，希望能夠提供一點(diǎn)參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：水電站? 壓力鋼管? 焊接工藝? 評(píng)定分析方法

中圖分類號(hào)：TV523? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2019）05（c）-0097-02

在現(xiàn)代社會(huì)中，水電站壓力鋼管的材質(zhì)已經(jīng)由普通的低級(jí)碳鋼換成了低合金鋼等高強(qiáng)度鋼，水電站壓力鋼管中，由于其引水系統(tǒng)的壓力鋼管面臨的高水頭壓力往往較大，所以鋼管焊接的質(zhì)量直接影響了后期水道是否能夠安全運(yùn)行。在正式焊接之前對(duì)壓力鋼管焊接的工藝就是分析評(píng)價(jià)不同的鋼板材料以及焊接材料等，選擇最為科學(xué)、合理的焊接工藝，能讓后期的生產(chǎn)具有良好的理論指導(dǎo)依據(jù)。

1? 工程概況

本文所研究的某水電站位于新疆，該工程由混凝土拱壩、水墊塘及二道壩、發(fā)電引水系統(tǒng)和生態(tài)放水洞、過魚建筑物等組成。發(fā)電引水系統(tǒng)壓力鋼管由上平段、上彎段、斜直段、下彎段、下平段組成，主管內(nèi)徑5.8m。壓力鋼管制造用鋼板材質(zhì)有2種：Q345R和07MnMoVR高強(qiáng)鋼。其中Q345R板厚有8～20mm，合計(jì)352t;高強(qiáng)鋼07MnCrMoVR板厚有18～52mm共18種規(guī)格，合計(jì)1496t。

由于施工的環(huán)境比較惡劣，而要想保證后期水電站內(nèi)壓力鋼管的焊接質(zhì)量，有效將施工成本降低，前期的選擇并評(píng)定鋼管焊接工藝的工作就變得非常重要。一定要重視工程焊接工藝的評(píng)定工作，讓其發(fā)揮出最大化的作用，才能保證我國水電站正常運(yùn)行的質(zhì)量。

2 水電站壓力鋼管焊接工藝評(píng)定的項(xiàng)目以及選擇的焊接方法

2.1 水電站壓力鋼管焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)的項(xiàng)目

水電站在建設(shè)的過程中，多次對(duì)壓力鋼管進(jìn)行了評(píng)定焊接工藝的工作，主要進(jìn)行的材質(zhì)焊接評(píng)定工作包括：評(píng)定Q345R的低合金鋼的焊接工藝，07MnMoVR高強(qiáng)鋼的焊接工藝以及Q345R低合金鋼和07MnMoVR高強(qiáng)鋼的異種鋼焊接工藝等。對(duì)焊接方法進(jìn)行焊接評(píng)定工作包括：焊條電弧焊、埋弧自動(dòng)焊等。這些焊接的方法在水電站壓力鋼管焊接工作中都比較適用，是水電行業(yè)在施工過程中比較常用的一些焊接方法，為了保證其能夠有效在生產(chǎn)中使用，就需要對(duì)其進(jìn)行一定的焊接工藝評(píng)定的工作，讓工藝的參數(shù)更加準(zhǔn)確。

2.2 選擇合適的水電站鋼管焊接方法

水電站在進(jìn)行焊接工作的過程中，往往會(huì)受到施工場地環(huán)境條件的影響，所以焊接方法在選擇的過程中就會(huì)受到環(huán)境條件的限制。不同的焊接方法有著不同的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，比如焊條電弧焊的優(yōu)點(diǎn)可以全位置進(jìn)行焊接，而其缺點(diǎn)就是勞動(dòng)的效率較低，使用的成本較高;埋弧焊的優(yōu)點(diǎn)是效率高，質(zhì)量優(yōu)，但是卻只能進(jìn)行平焊位，具有一定的局限性;埋弧自動(dòng)橫焊的優(yōu)點(diǎn)包括效率高、能避免鋼管翻身等內(nèi)容，但是卻只能進(jìn)行橫焊位，且該技術(shù)還不成熟，所以該類焊接方法主要用于兩大節(jié)鋼管環(huán)縫焊接的場合中。

3? 評(píng)定水電站壓力鋼管焊接的工藝

3.1 評(píng)定的流程

首先需要編制和審批焊接工藝的評(píng)定指導(dǎo)書，準(zhǔn)備好相關(guān)的焊接工藝的評(píng)定工作，如果在評(píng)定的過程中發(fā)現(xiàn)有不合格的現(xiàn)象，則需要及時(shí)修改工藝的參數(shù)，進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理，最后編制并審批焊接工藝評(píng)定的報(bào)告編制，對(duì)鋼管焊接工藝進(jìn)行評(píng)定還要檢測試板焊接的外觀和質(zhì)量。

3.2 對(duì)鋼材的性能進(jìn)行評(píng)定

在前期，進(jìn)行焊接工藝的評(píng)定工作主要就是將焊接工藝的參數(shù)、焊接設(shè)備的配合以及焊接溫度的控制和焊接坡口的形式等問題解決好，讓正式的焊接工作擁有良好的工藝保證。因?yàn)樵谒娬镜囊到y(tǒng)中采用的5.8m的壓力鋼管的類型是Q345R和07MnMoVR高強(qiáng)鋼，本文主要對(duì)Q345R低合金鋼的力學(xué)性能和工藝性能進(jìn)行了研究。

評(píng)定Q345R低合金鋼的力學(xué)性能和工藝性能：

該類鋼材的生產(chǎn)廠家為八一鋼鐵廠，鋼材最大的板厚為20mm，其主要的化學(xué)成分包括C、Si、P、S等，Q345R低合金鋼的化學(xué)成分以及化學(xué)性能、工藝性能如表1和表2所示。

3.3 對(duì)焊接材料的性能進(jìn)行評(píng)定工作

焊接材料對(duì)焊縫的質(zhì)量有著直接的影響，所以需要有效結(jié)合現(xiàn)場焊接的實(shí)際情況選擇合適的焊接材料，保證焊接材料與母材相匹配，由于焊接材料中P、S的含量會(huì)影響熔敷金屬的化學(xué)性能，因此需要特別重視這個(gè)方面。焊接材料檢驗(yàn)的結(jié)果滿足要求。

3.4 對(duì)焊接坡口的有關(guān)設(shè)計(jì)

對(duì)焊接的坡口進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)能在一定程度上保證焊接的質(zhì)量，水電站的壓力鋼管在焊接的過程中，受到鋼板板厚、強(qiáng)度以及現(xiàn)場施工條件的影響，焊接施工非常困難，所以在設(shè)計(jì)焊接的坡口時(shí)，應(yīng)該有效結(jié)合施工的實(shí)際條件，在保證質(zhì)量的情況下，不斷提高焊接的效率，從而將焊接工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度降低。

3.5 焊接工藝最終評(píng)定的結(jié)果

根據(jù)國家相關(guān)的規(guī)范要求，在進(jìn)行焊接工藝評(píng)定的試驗(yàn)項(xiàng)目中，需要對(duì)鋼管進(jìn)行硬度、側(cè)彎、沖擊以及拉伸等的試驗(yàn)，并拍攝各個(gè)試驗(yàn)3張照片，將力學(xué)性能測試的過程全面反映出來，并保存好相關(guān)的影像資料，為以后的試驗(yàn)提供一定的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

3.6 制定焊接工藝的評(píng)定規(guī)程

在制定焊接工藝的評(píng)定規(guī)程中首先要制定出焊接工藝的參數(shù)，其次要確定焊接層的道數(shù)，其中制定焊接工藝參數(shù)的過程中，需要根據(jù)相關(guān)焊接工藝評(píng)定的最終結(jié)果，將焊接工藝指導(dǎo)書中的焊接參數(shù)進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化，主要是優(yōu)化電流、電壓、線能量等方面的參數(shù)，將其編制成科學(xué)、合理的焊接工藝規(guī)程，有效指導(dǎo)后期的焊接施工工作。

4? 結(jié)語

在水電站壓力鋼管焊接施工中，其焊接工藝是影響焊接質(zhì)量的直接因素，所以焊接施工人員應(yīng)該根據(jù)水電站壓力鋼管的特點(diǎn)以及焊接工藝評(píng)定的結(jié)果，合理選用焊接工藝，讓其作用最大化發(fā)揮出來，并且國家也要重視焊接工藝評(píng)定的工作，規(guī)范焊接工藝評(píng)定的準(zhǔn)則，讓水電站壓力鋼管焊接技術(shù)邁向新高度，做到與國際接軌，促進(jìn)我國實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

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