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摘要：系统地介绍了煤气管线施工中采用下向焊、药芯自保焊操作工艺。该方法适于长距离高压输送管道工程，我公司尝试在煤气管线施工中应用，通过应用该工艺，提高焊接施工速度，保证了焊接质量，降低焊接成本，该方法容易掌握，值得在煤气管道施工中推广。
关键词：药芯自保焊 下向焊 高效节能
当今的现代化管道工业，从管道的可靠性和经济性以及运行后的使用性能出发，要求管道具有较高的输送压力和较大的管线直径，并保证安全运行，因此传统的焊接工艺已经满足不了管道施工的要求。高效、节能的下向焊、药芯自保护半自动焊就是最优先考虑的焊接方法之一。
一、 管道常用安装焊接方法介绍及应用
目前国内管道常用安装焊接方法主要有药皮焊条电弧焊，手工钨极氩弧焊及CO2气体保护焊等。我们知道传统的焊条电弧焊多以粗熔滴金属过渡，纤维素型焊条以细熔滴金属过渡，所以传统焊条更适于全位置的向上焊，而纤维素型焊条更适于向下焊。因而从焊接工艺上和焊接质量方面来看，针对根焊，纤维素型焊条下向根焊要优于传统焊条上向根焊。其特点是，焊接速度快、生产率高、抗风能力强、焊缝背面成形好，合格率可达90%以上，易于实现流水作业。
对于填充盖面焊，药芯自保护半自动焊因其具有野外抗风能力强（风速10m/g以内），保护效果好，全位置成型好，焊接质量高、熔敷效率高,适于全位置下向焊接等优点，有强劲的发展潜力和空间，是目前管道施工中应大力普及和推广的焊接方法。
1、 母材成分、焊接材料及设备
钢管的化学成分及力学性能见下表1。
焊机选用：焊机采用美国林肯DC-400多功能焊机、山大奥太ZX7-400ST逆变焊机，
焊材选用：纤维素焊条选用奥地利E6010焊条、天津金桥JC-29Ni1药芯焊丝，
纤维素焊条可形成气渣保护，电弧吹力较大，从而增加了对管接头坡口的穿透能力，易于焊透且成形良好。焊丝选用。通过大量的焊接试验证明，JC-29Ni1焊丝完全符合低碳钢，低合金钢及微合金管线钢的力学行能试验。
3、焊前预热
焊前对管接头坡口两侧各100㎜处进行（100—200）℃火焰预热，预热温度应均匀上升。
4、组对与定位焊
管的正确组对与定位焊是保证下向焊焊接质量，使接头背面成形良好的关键。为保证错变量﹤1.5㎜，管对接组对时采用对口器组对，定位焊是正式焊缝的一部分。不但要求单面焊双面成形，而且要注意保证焊接质量，不得有裂纹、夹渣、未焊透、气孔及焊瘤等缺陷。定位焊的长度≤20㎜，焊缝的两侧打磨成缓坡状，便于接头。
5、焊接
根焊采用山大奥太ZX7-400ST逆变焊机，直流反接，填充及盖面焊采用美国林肯DC-400多功能焊机，直流正接，坡口采用60€癥形坡口，钝边厚度1~1.5mm，间隙2.0~2.5mm。
通过多次焊接试验，优选出如表1所示的最佳焊接工艺参数，并经过实际生产中应用证明,所选用的焊接工艺是合理的。
6、焊接生产中应注意的事项
（1）对口时应采用对口器，保证上小下大的对口间隙。
（2）根焊应采用双人对称焊接，以防止焊接变形。引弧电流要大，以防粘条。施焊时，从管接头时钟12点的位置往前10㎜处引弧，形成第一个熔孔后，迅速压低焊条，采用短弧焊接，焊条直线或小幅度摆动运条。熔孔的大小应保持基本一致，熔孔过大说明焊接速度慢，熔池温度高，容易烧穿或形成焊瘤，熔孔过小（或没有熔孔）是焊接速度快或焊条角度不当，易造成未焊透等缺陷，熔孔的大小应控制在管道坡口间隙和钝边融化1.5㎜左右，通过合适的电弧长度、焊条角度、焊接速度及运条方式来控制熔池温度和熔孔大小，把铁水准确地送到坡口根部，三者应相互协调好，以保证单面焊双面成形良好，从而防止内凹、未焊透及夹渣缺陷的产生。
（3）、填充焊时速度要快，焊层厚度控制在3~4mm左右。填充焊的焊接关键在于焊接电弧要略高些，施焊时手把要稳，焊接速度快点，并要均匀，使熔池成圆片状。避免电弧电压的过低或焊条角度不当造成的“顶弧”，使铁水与熔渣分离不清，铁水或熔渣倒流严重，容易造成夹渣和未熔合等缺陷。
（4）、盖面焊时电弧电压不能超过20U/V，电弧电压过高易出气孔。由于坡口面尺寸较宽，盖面层焊接时焊条应沿坡口两侧稍做横向摆动或反月牙形运条向下焊接，要求表面焊缝圆滑过度，形成美观，焊缝余高比管平面高出≥1㎜。
（5）、DC-400多功能焊机必须接地线，否则送丝机不送丝。填充焊到坡仰焊位置时，应把焊枪并关换到2挡，2挡的出丝速度是1挡的80%，这样易于控制焊缝成型，不易烧穿打底焊道。
7、效果
通过佳华燃气管网工程，我公司取得非常高的施工速度。φ630*8mm的管道采用焊条电弧焊时，一名焊工每天只能焊4-5道焊口，而采用药芯自保护焊后，一名焊工每天能焊13-14道焊口，效率提高3倍多，X射线探伤合格率也提高到90%以上，创造了较高的经济效益。
关键词：药芯自保焊 下向焊 高效节能
当今的现代化管道工业，从管道的可靠性和经济性以及运行后的使用性能出发，要求管道具有较高的输送压力和较大的管线直径，并保证安全运行，因此传统的焊接工艺已经满足不了管道施工的要求。高效、节能的下向焊、药芯自保护半自动焊就是最优先考虑的焊接方法之一。
一、 管道常用安装焊接方法介绍及应用
目前国内管道常用安装焊接方法主要有药皮焊条电弧焊，手工钨极氩弧焊及CO2气体保护焊等。我们知道传统的焊条电弧焊多以粗熔滴金属过渡，纤维素型焊条以细熔滴金属过渡，所以传统焊条更适于全位置的向上焊，而纤维素型焊条更适于向下焊。因而从焊接工艺上和焊接质量方面来看，针对根焊，纤维素型焊条下向根焊要优于传统焊条上向根焊。其特点是，焊接速度快、生产率高、抗风能力强、焊缝背面成形好，合格率可达90%以上，易于实现流水作业。
对于填充盖面焊，药芯自保护半自动焊因其具有野外抗风能力强（风速10m/g以内），保护效果好，全位置成型好，焊接质量高、熔敷效率高,适于全位置下向焊接等优点，有强劲的发展潜力和空间，是目前管道施工中应大力普及和推广的焊接方法。
1、 母材成分、焊接材料及设备
钢管的化学成分及力学性能见下表1。
焊机选用：焊机采用美国林肯DC-400多功能焊机、山大奥太ZX7-400ST逆变焊机，
焊材选用：纤维素焊条选用奥地利E6010焊条、天津金桥JC-29Ni1药芯焊丝，
纤维素焊条可形成气渣保护，电弧吹力较大，从而增加了对管接头坡口的穿透能力，易于焊透且成形良好。焊丝选用。通过大量的焊接试验证明，JC-29Ni1焊丝完全符合低碳钢，低合金钢及微合金管线钢的力学行能试验。
3、焊前预热
焊前对管接头坡口两侧各100㎜处进行（100—200）℃火焰预热，预热温度应均匀上升。
4、组对与定位焊
管的正确组对与定位焊是保证下向焊焊接质量，使接头背面成形良好的关键。为保证错变量﹤1.5㎜，管对接组对时采用对口器组对，定位焊是正式焊缝的一部分。不但要求单面焊双面成形，而且要注意保证焊接质量，不得有裂纹、夹渣、未焊透、气孔及焊瘤等缺陷。定位焊的长度≤20㎜，焊缝的两侧打磨成缓坡状，便于接头。
5、焊接
根焊采用山大奥太ZX7-400ST逆变焊机，直流反接，填充及盖面焊采用美国林肯DC-400多功能焊机，直流正接，坡口采用60€癥形坡口，钝边厚度1~1.5mm，间隙2.0~2.5mm。
通过多次焊接试验，优选出如表1所示的最佳焊接工艺参数，并经过实际生产中应用证明,所选用的焊接工艺是合理的。
6、焊接生产中应注意的事项
（1）对口时应采用对口器，保证上小下大的对口间隙。
（2）根焊应采用双人对称焊接，以防止焊接变形。引弧电流要大，以防粘条。施焊时，从管接头时钟12点的位置往前10㎜处引弧，形成第一个熔孔后，迅速压低焊条，采用短弧焊接，焊条直线或小幅度摆动运条。熔孔的大小应保持基本一致，熔孔过大说明焊接速度慢，熔池温度高，容易烧穿或形成焊瘤，熔孔过小（或没有熔孔）是焊接速度快或焊条角度不当，易造成未焊透等缺陷，熔孔的大小应控制在管道坡口间隙和钝边融化1.5㎜左右，通过合适的电弧长度、焊条角度、焊接速度及运条方式来控制熔池温度和熔孔大小，把铁水准确地送到坡口根部，三者应相互协调好，以保证单面焊双面成形良好，从而防止内凹、未焊透及夹渣缺陷的产生。
（3）、填充焊时速度要快，焊层厚度控制在3~4mm左右。填充焊的焊接关键在于焊接电弧要略高些，施焊时手把要稳，焊接速度快点，并要均匀，使熔池成圆片状。避免电弧电压的过低或焊条角度不当造成的“顶弧”，使铁水与熔渣分离不清，铁水或熔渣倒流严重，容易造成夹渣和未熔合等缺陷。
（4）、盖面焊时电弧电压不能超过20U/V，电弧电压过高易出气孔。由于坡口面尺寸较宽，盖面层焊接时焊条应沿坡口两侧稍做横向摆动或反月牙形运条向下焊接，要求表面焊缝圆滑过度，形成美观，焊缝余高比管平面高出≥1㎜。
（5）、DC-400多功能焊机必须接地线，否则送丝机不送丝。填充焊到坡仰焊位置时，应把焊枪并关换到2挡，2挡的出丝速度是1挡的80%，这样易于控制焊缝成型，不易烧穿打底焊道。
7、效果
通过佳华燃气管网工程，我公司取得非常高的施工速度。φ630*8mm的管道采用焊条电弧焊时，一名焊工每天只能焊4-5道焊口，而采用药芯自保护焊后，一名焊工每天能焊13-14道焊口，效率提高3倍多，X射线探伤合格率也提高到90%以上，创造了较高的经济效益。