大型鋼管接口焊接質(zhì)量控制措施的研究

包廣志 張 笛 唐法相

（山東大禹水務(wù)建設(shè)集團(tuán)有限公司，山東 濟(jì)南 250013）

在鋼管輸水管道安裝中，采取合適的方法解決問(wèn)題和多種措施加強(qiáng)質(zhì)量控制，在提高了焊接質(zhì)量的同時(shí)，無(wú)形中加快了施工進(jìn)度，圓滿完成了安裝任務(wù)，為下一步工作奠定了基礎(chǔ)。因此，有必要深入探究鋼管焊接安裝的施工方法和具體的質(zhì)量控制措施，揚(yáng)長(zhǎng)抑短，為以后的同類型工程提供技術(shù)參考。

1 工程概況

Q235B 螺旋鋼管（Φ2644mm/2600mm），每節(jié)長(zhǎng)12 米，采用組對(duì)焊接方式安裝，接頭的焊接質(zhì)量是防滲的關(guān)鍵控制點(diǎn)。管材厚度22mm，坡口角度為60±5°，單面V 型，背面清根，雙面焊，二類焊縫。

檢測(cè)要求：焊接縫外觀均勻，熔合良好，無(wú)氣孔、夾渣及裂紋等缺陷；咬邊深度≤0.5mm，在連續(xù)焊縫長(zhǎng)300mm 范圍內(nèi)咬邊長(zhǎng)度≤100mm；焊縫余高為0～1.6mm，長(zhǎng)≤50mm，局部≤3mm；超聲波無(wú)損探傷檢測(cè)合格率100%。

2 鋼管安裝流程

使用150t 履帶吊，尼龍布帶捆綁鋼管，平衡梁吊裝法，人工使用纜風(fēng)繩配合調(diào)整下落方向位置。吊裝前確保管內(nèi)清潔，同時(shí)對(duì)管口周長(zhǎng)、橢圓度、平面進(jìn)行檢查，誤差較小者進(jìn)行組對(duì)；對(duì)焊渣及毛刺及時(shí)清理，對(duì)管口端有輕微變形的進(jìn)行校正。鋼管就位后，利用倒鏈、千斤頂?shù)冗M(jìn)行調(diào)整組對(duì)。組對(duì)時(shí)要穩(wěn)、輕、準(zhǔn)，嚴(yán)禁野蠻施工，強(qiáng)力對(duì)口；兩鋼管合口內(nèi)壁平齊，多點(diǎn)定位焊接后再進(jìn)行全周長(zhǎng)焊接。

3 技術(shù)及質(zhì)量控制要點(diǎn)分析

3.1 人員技術(shù)

開(kāi)工前對(duì)各工種人員進(jìn)行質(zhì)量意識(shí)教育培訓(xùn)和技術(shù)交底工作；焊工必須取得相應(yīng)的焊接操作證書(shū)。每焊接小組2～3人，根據(jù)焊接技術(shù)經(jīng)驗(yàn)高低搭配，以便實(shí)行傳、幫、帶、學(xué)的工作方式迅速提高技術(shù)水平。適時(shí)舉辦技術(shù)經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)以提高整體水平。

3.2 焊接設(shè)備

氬弧焊機(jī)、二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊機(jī)等設(shè)備應(yīng)及時(shí)維修保養(yǎng)。避免因焊機(jī)維修保養(yǎng)不及時(shí)，電流不穩(wěn)定影響焊接質(zhì)量。

3.3 材料控制

管材到場(chǎng)后即對(duì)管口平面和橢圓度等進(jìn)行檢查，超過(guò)允許誤差的不予驗(yàn)收進(jìn)場(chǎng)。合格的TIG-50 碳鋼氬弧焊、二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊焊絲（1.2mm）、E4315 碳鋼焊條（4.0mm）分類存放在干燥的倉(cāng)庫(kù)內(nèi)，建議室溫在10℃以下，相對(duì)濕度小于60%；且離地、離墻300mm 以上存放。

3.4 方法技術(shù)

1） 管材準(zhǔn)備：檢查焊接面清潔是否徹底，存在裂紋、夾層等缺陷的管材禁止使用。坡口表面、管口邊緣內(nèi)外側(cè)不小于10mm 的范圍內(nèi)應(yīng)清潔干凈。

2） 管口處理與調(diào)整：管口平面誤差較大的鋼管經(jīng)垂吊測(cè)量畫出切割線，銑刨、打磨去掉斜出部分使管口各點(diǎn)處在同一垂直平面上。管口圓度誤差較大者組對(duì)時(shí)，在管口錯(cuò)邊需調(diào)整位置和對(duì)面加墊弧形鋼板，千斤頂和弧形鋼板間以鐵棒作為傳力桿，緩慢升壓，將管口錯(cuò)邊頂至與組對(duì)管口相齊平，然后固定點(diǎn)焊接。調(diào)整后缷力不宜太快，亦可使用兩套工具，輪流定點(diǎn)、缷力。

3） 焊接：采取多層焊接法可使單層焊接厚度降低，提高單層施焊速度，有效降低每層焊接線能量，每層焊縫厚度不超過(guò)3～4mm，管壁厚22mm，宜為7 層；內(nèi)面清根后進(jìn)行第7 層焊接。該工程以氬弧焊打底，二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊中部填充，電弧焊外層罩面，雙面焊。工藝流程如下：

坡口清理→氬弧焊打底（第1 層） →二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊填充（4 層） →電弧焊內(nèi)外蓋面焊（第6、7 層）

a.氬弧焊打底：送氣5～10s 時(shí)采用高頻震蕩焊接引弧，噴嘴盡量靠近鋼管，使用不銹鋼藥芯焊絲時(shí)，打底焊接一次連續(xù)完成，盡量避免?；?，減少接頭，收弧時(shí)應(yīng)填滿弧坑。發(fā)現(xiàn)夾渣、氣孔等缺陷，及時(shí)清除。電弧熄滅后，仍要對(duì)熔池延續(xù)氬氣保護(hù)，防止氧化。焊絲A2.0mm，焊機(jī)電流120～150A，Ar 氣體流量4～7L/min。b.二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊填充：采用左焊法，焊槍保持適當(dāng)?shù)膬A斜和槍嘴高度，勻速移動(dòng)，焊槍做橫向擺動(dòng)。焊絲A1.2mm，焊機(jī)電流80～350A，CO2氣體流量15～25L/min，CO2氣體純度≧99.5%，氣瓶壓力≧0.1MPa。c.電弧焊蓋面：敲擊法引出焊弧，焊條走向呈月牙形連續(xù)焊接，擺動(dòng)慢而穩(wěn)，焊面波紋均勻美觀，坡口兩端稍作停留，劃圈法收弧。施焊時(shí)，將焊弧柱輕壓在坡口根部，沿焊道將熔液向下拖帶，如熔液敷蓋度不夠，應(yīng)往返運(yùn)弧拖帶溶液直至根部焊道平整。焊縫接頭處如有差異，可稍打磨平整一致，焊縫應(yīng)深淺均勻，過(guò)渡圓滑。分層填充焊接要連續(xù)，確保溫度保持在100°以上。

4） 其它要求：a.焊接前每位焊工在現(xiàn)場(chǎng)用與管道同材料、同工藝焊接一試件，同時(shí)調(diào)節(jié)出最合適電流。b.及時(shí)檢查外觀質(zhì)量，對(duì)焊縫余高進(jìn)行打磨處理，對(duì)輕微錯(cuò)邊處進(jìn)行過(guò)度焊處理，保證焊接面平順、光滑。

5） 施工環(huán)境：預(yù)備防風(fēng)、防塵設(shè)施，以保證正常工作。在雨天、風(fēng)速超過(guò)8m/s、相對(duì)濕度超過(guò)85%的焊接環(huán)境下，如不采取有效防護(hù)措施，應(yīng)停止野外焊接。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，此項(xiàng)技術(shù)措施的應(yīng)用不但保證了安裝質(zhì)量，而且培養(yǎng)了一批掌握大型鋼管道安裝焊接技術(shù)的優(yōu)秀焊工；并降低了施工成本。該焊接質(zhì)量控制措施能夠?yàn)槠渌愃乒こ烫峁﹨⒖?，促進(jìn)施工綜合技術(shù)水平的逐步提升。