如何有效控制螺旋鋼管焊接質量

江 淵，潘 強，王遠征

（中國石油集團渤海石油裝備制造有限公司華油鋼管有限公司，河北滄州 062658）

0 引言

在螺旋鋼管焊接的過程中，可能出現各種各樣的焊接問題，這些焊接問題的存在，將會嚴重地影響螺旋鋼管的使用安全。為了更好地減少螺旋鋼管的焊接問題，提高焊接質量，就需要對問題認真分析，確定詳細的解決方案，并做好解決方案的落實工作，從而提高工程質量。

1 螺旋鋼管焊接質量存在的問題

螺旋鋼管在焊接質量方面存在的主要問題，表現在焊縫的外部以及內部，下面分別對外部及內部缺陷及其產生的原因進行分析。

1.1 焊縫外部缺陷及其產生的原因

（1）咬邊。在焊接的過程中，由于焊根處出現低于母材表面的缺陷，如凹陷或者溝槽，這種現象就叫做咬邊。從咬邊的分布來看，可以存在于焊縫的一側，也可以存在于焊縫的兩側；咬邊可以連續出現或者是間斷出現。在焊接缺陷中，咬邊情況較常出現，是常見的焊接缺陷之一。咬邊缺陷產生的原因主要是由于在焊接的過程中母材被焊接電流所融化后，沒有得到及時的補充，從而生成空隙，這個空隙就成為咬邊缺陷。

（2）表面氣孔。在焊接的過程中，熔池金屬溫度較高，在此過程中，會進行吸收或者放出氣泡，有些氣泡在冷凝的過程中，沒有溢出金屬表面，或者是在金屬表面炸裂，從而形成氣孔。從分布情況來看，氣孔不僅存在于焊縫的內部和根部，同時也存在于焊縫的表面，也是焊接過程中較為常見的一種焊接缺陷。

（3）表面裂紋。表面裂紋是在焊接表面出現金屬開裂，形成裂紋。表面裂紋分為冷裂紋和熱裂紋，較為常見的是熱裂紋，熱裂紋的產生也是受到綜合因素的影響。在焊接過程中，金屬凝固成結晶時，低熔點的共晶物就會產生聚集，當焊縫收縮時，會產生相應的應力集中，從而導致產生裂紋。

1.2 焊縫內部缺陷及其產生的原因

焊縫內部也有氣孔、裂紋等焊接缺陷，這些缺陷現象以及產生原因己經介紹，下面就焊縫內部特有缺陷進行介紹。

（1）未焊透或未融合。未焊透主要是指在焊接作業的過程中，接頭根部沒有完全融合的現象。未熔合主要是指焊接材料未焊接在一起。這些現象的產生，主要是因為焊件坡口的坡度較小或者是裝配間隙過小，當鈍邊太大時或者邊緣不齊時，也容易產生這樣的現象。產生這種現象的其他原因還有焊接電流過小而焊接速度過快，或者是由于焊條的傾斜角度不對，均會產生這些現象。當焊接的坡口不清潔，或者背部清根不徹底時，也會產生未焊透未熔合現象。未焊透或未熔合現象主要的危害是減少焊件的有效工作截面，同時會使焊接應力過于集中，導致焊件出現嚴重問題。

（2）夾渣。焊接作業中，焊渣存留在焊口表面或者焊縫內部的情況，就是夾渣。夾渣也是較為常見的焊接缺陷之一。夾渣缺陷的產生，主要是由于坡口寬度選擇不當，或者是電流、焊接速度調節不合理，焊接過程中焊條擺動幅度不當等。焊縫中由于焊渣的存在，將會破壞金屬的強度，造成焊接質量下降。

2 提高螺旋鋼管焊接質量的應對方法

2.1 氣孔的應對方法

為了減少焊接過程中氣孔的產生，就必須做好焊接前的清潔工作。焊接作業開始前，要認真清理好母材以及焊絲，清除影響焊接穩定的物質，如油污、鐵銹等，并根據實際情況，對其進行一定預熱，這樣可以有效清除焊接面及焊絲上的水分。對于焊料要嚴格進行管理，需要烘干的焊接材料，必須進行烘干作業；對于低氫型焊條，必須根據保護方法，保存在保溫桶中。在焊接的過程中，要控制好焊接的電流、電壓以及焊接速度，這樣才能夠減少氣孔缺陷的出現。

2.2 裂紋的應對方法

為了能夠更好地減少裂紋出現，需要對焊接參數進行認真的選擇，這樣才能夠有效地避免焊接裂紋。減少焊接裂紋最主要的方式是降低焊接的冷卻速度，同時對焊縫的形狀加以合理處置。在實際焊接的過程中，可以采用多重多道的焊接工藝，用小電流實施焊接，這樣在焊縫的中心就可以有效避免裂紋現象的出現。同時要嚴格執行焊接工藝，減少焊接中應力的存在，這樣也可以有效消除裂紋。

2.3 未焊透的應對方法

為了有效地消除未焊透缺陷，需要在焊接的過程中選擇正確的坡口形式以及相應的裝配間隙，對坡口周邊的雜物要清理干凈，這樣才能夠為焊接工作提供一個良好的工作環境。在焊接電流的選擇上，要根據焊接的實際情況，選擇正確的電流；同時在運條的過程中，要注意焊條角度，使焊接金屬能夠與母材受熱均勻結合充分。

2.4 夾渣的應對方法

在焊接的過程中，要注意對于坡口尺寸的正確選擇，這樣有利于焊渣的排出，同時要注意焊接電流的大小，過高或過低的電流就會產生焊渣，嚴格控制焊接速度，同樣有利于焊渣的排出。在焊條擺動的過程中，要注意擺動角度，這樣也利于排渣作業。進行多層焊接作業時，要及時對焊渣進行清理，這樣才能夠保證焊縫質量。對于焊接過程中使用的焊條也要認真進行篩選，如果有偏心焊條，就需要將其挑出，這樣能夠有效的避免夾渣情況發生。

2.5 咬邊的應對方法

為了有效防止咬邊缺陷的發生，就需要在焊接的過程中對于焊接的各個基礎參數進行調整，主要包括焊接電流、焊接電壓以及焊接速度。不僅如此，還必須采用短弧的焊接方法，這樣可以有效地對焊縫中的融化金屬進行補充。在進行焊接作業時，還需要采用正確的運條手法，不斷調整焊條的運行角度，才能取得較好的焊接效果。在進行坡口焊接時，要保持好焊條與側壁之間的距離，這樣才能夠提供良好的焊接環境，減少咬邊的焊接缺陷出現頻率。

3 提高螺旋鋼管焊接質量的實施策略

3.1 加強人員技能培訓

焊接作業過程中存在的缺陷，一部分是由于人員造成的。主要的原因是焊接工作人員在工作中存在著責任心不強的問題，同時也有自身焊接經驗少，技術水平有限的原因。嚴格的講，人的原因是造成焊接缺陷的最重要因素，因此要加強對于焊接操作人員的培訓工作。對于焊接作業人員要加強崗前培訓，使其能夠掌握好焊接的基本理論知識，同時組織好對于人員的崗位培訓，提高工作能力。定期組織有經驗的焊工進行講解，提高所有焊接人員的技術能力。同時為了更好地落實責任，要做好焊接質量的管理工作，將每道焊縫落實到人才能分工明確，同時提高獎罰力度，促進焊接質量提高。

3.2 提高設備監測標準

焊接作業需要比較穩定的電壓和電流，這樣才能夠保證焊接質量。在螺旋鋼管焊接的過程中做好電壓和電流的保障，對于螺旋鋼管的工作強度有著直接的關系。因此，在焊接的過程中，就需要有專人對電壓和電流進行控制，這樣才能夠保證電壓和電流的穩定。不同螺紋鋼管在焊接的過程中有不同的板厚以及坡口角度等，這些參數共同決定所需電流和電壓的大小。因此，在操作的過程中，電壓和電流的控制人員要根據螺紋鋼管的不同情況，調試不同的焊接電流和電壓。在確定好電流和電壓的情況下，要由專人做好維護工作，使電流和電壓不出現波動，從而避免因電流和電壓波動而造成的焊縫質量缺陷。

3.3 做好焊前和焊后工作

（1）坡口角度和間隙控制。在螺旋鋼管的焊接過程中，坡口角度以及間隙對于焊接質量有著重要的影響。為了保證焊接坡口的角度，就需要對于坡口角度進行認真檢查，同時對焊接對縫間隙進行認真的控制。對于個別坡口不完整的坡面，需要進行重新打磨，使其符合規格后才可以使用。另外需要對焊縫間隙進行檢查，必須控制在規定的范圍之內，這樣才能夠提高焊接質量。

（2）焊口的清理和打磨。在焊口清理時，要有專門的清理工具以及打磨工具，這樣才能夠做好焊口的清理和打磨工作。每一道工序都必須經過嚴格的檢查之后，才能夠進行下一道工序。為了保證焊接質量，需要對焊接坡口進行清理和打磨。在打磨的過程中，要完全去除氧化膜，同時將打磨的紋路與焊接紋路相平行，這樣能夠提高焊接的強度。為了保證焊接質量，坡口的打磨覆蓋率要達到100%。坡口的平整度要在允許的公差范圍之內，不允許存在雜質，焊接前要認真進行清理，防止出現遺漏現象。

4 結束語

在螺旋鋼管的焊接作業過程中，可能出現各種各樣的問題和缺陷，有效地對這些問題和缺陷進行規避，可以提高螺旋鋼管的焊接質量。因此，在焊接作業管理過程中，不僅要加強對于焊接部位的檢查工作，同時也要提高焊接工作人員的技術能力，兩者相輔相成，才能夠確保焊接工作順利進行，提高企業的經濟效益，滿足企業發展的需要。