论文部分内容阅读
【摘 要】结合我单位在科右中热电厂供热首站管道焊接，证明氩电联焊工艺对于中低压管道焊接是一种焊接质量可靠、速度快、经济效益明显的焊接技术。
【关键字】中低压管道；焊接；氩电联焊
引言
目前，在城市集中供熱多采用电厂汽轮机抽汽作为热网供热汽源，再通过蒸汽对水加热为采暖热源，一般建设周期较短，基本上是当年建设当年投产，对于安装单位提出了较高的要求，既要保证质量，又要保证工期，蒸汽、疏水、循环水等中低压管道焊接选择合适的焊接工艺，是保证质量和按期完工的重要保证。采用氩电联焊工艺将是最佳的选择，氩电联焊工艺具有焊接质量高、焊接速度快、射线探伤合格率高、焊工易于掌握等特点，而被管道安装单位广泛采用。
1、采用氩电联焊工艺的优点
采用手工氩弧焊打底、手工电弧焊罩面焊接工艺（以下简称氩电联焊）比采用手工电弧焊焊接工艺有以下特点：a.焊接质量好，射线探伤合格率高根据焊接工艺评定选择合适的焊丝、钨极、焊接工艺参数及纯度符合要求的保护气体，能使焊缝根部得到良好的融合，且焊口内表面光滑、整齐，不易出现手工电弧焊打底焊接时可能出现的焊瘤、未焊透和凹陷等缺陷。当进行射线探伤时，氩电联焊工艺的探伤合格率明显高于手工电弧焊工艺，而且Ⅰ级片所占的比例显著增加，所以选用氩电联焊工艺更能满足中低压管道焊接的要求。b.效率高、速度快、易于掌握选用手工氩弧焊打底，由于氩弧焊为连续焊接工艺，而手工电弧焊为断弧焊，通过模拟实验发现，同一焊工采用氩电联焊工艺和手工电弧焊工艺焊接同样的焊口，氩电联焊工艺的焊接效率是手工电弧焊的2～4倍，而且焊口成型好。在同样的障碍下氩电联焊比手工电弧焊更容易克服障碍。c.工艺易于掌握、容易操作熟练的焊工操作氩弧焊明显比手工电弧焊顺手，经过培训可以胜任焊接工艺要求的焊接部位，可以大大降低焊工的劳动强度，而受到焊工们的欢迎。d.综合效益明显经过我单位在科右中热电厂供热首站的管道焊接，我们综合测定发现氩电联焊工艺效益明显，比手工电弧焊可以降低施工综合成本10～20%，而且明显缩短工期。
2、氩电联焊工艺
2.1工艺简介
科右中热电厂供热首站的管道焊接选用氩电联焊工艺，焊接时采用V型坡口、对接，焊层一般为2～3层（可视管壁厚度而定），焊机选用ZX7-400氩弧焊机，焊丝选用上海电力焊丝厂TIG-J50、Ф2.5mm焊丝，焊条选用天津大桥牌E4303、Ф2.5mm或Ф3.2mm焊条。
2.2作业程序
焊接施工过程包括对口装配、施焊和检验等三个重要工序。本道工序符合要求后方准进行下道工序，否则禁止下道工序施工。焊接施工时，相关专业人员应对各工序进行严格把关。
a.焊接作业程序：焊材、管子检查→坡口制备、打磨→对口装配→对口检查→对口点固焊→点焊→氩弧焊打底焊→打底焊检查→手工电弧焊→外观检查自检、复检、抽检→无损检验。
2.3管道及附件的清点和检查
a.管子检查：管子必须具有制造厂的合格证明书，有关指标应符合国家或行业标准。管子表面的划痕、凹坑、腐蚀等局部缺陷应经检查鉴定。检查坡口加工情况，要求坡口处母材无裂纹、重皮、破损、夹层和毛刺等缺陷。管子的材质、规格均应符合设计要求。对接管口端面应与管子中心线垂直其偏斜度不得超过表3规定。
b.管道、管件、管道附件在使用前应进行外观检查，要求为：无裂纹、缩孔、夹渣、粘砂、折迭、漏焊、重皮等缺陷，表面应光滑，不允许有尖锐滑痕，阀门应经检修并水压试验合格，对合金管道管件应进行光谱检验。
2.4坡口制备、打磨
坡口的制备应以机械方法进行。如用热加工法（如气割）下料，切口部分应留有加工余量以除去淬硬层和过热金属。坡口修整时使用磨光机；施焊前将坡口及其内外壁两侧15～20mm范围内将锈、油、垢和氧化皮等清理干净直至露出金属光泽。不同厚度焊件对口时，其厚度差处理方法按规范执行。
2.5对口装配
对口质量对焊接质量有很大的影响，对口质量必须得到保证。
a.焊件对口装配时，应将管子垫置牢固。焊口的局部间隙过大时应设法修整到规定的尺寸严禁在间隙内加填塞物和在管道上焊接临时支撑物。除设计规定的冷拉口外其余焊口应禁止强力对口更不允许利用热膨胀法对口以防引起附加应力。
b.对口时使用的钢丝绳等不应影响到焊工的操作。对口时的支点和吊点与焊缝中心的距离不得小于焊件厚度的5倍。
c.焊件对口时应做到内壁齐平。对接单面焊局部错口不超过壁厚的10%且不大1mm。
2.6点固焊
a.经对口三级检查合格的焊件，对于大径厚壁管点固焊时，采用“定位块”点固在坡口外管壁边上。
b.点固焊用的焊材和焊接工艺与正式焊接时相同。点固焊后应检查各个焊点质量，如有缺陷应立即清除，重新进行点焊。点固焊时和施焊过程中不得在管子表面引燃电弧。
2.7氩弧点焊（打底焊）
氩弧点焊（打底焊）由施焊焊工操作，钳工不得自行点焊。点焊工艺及焊接材料与正式施焊一致。中管点焊长度为30-40mm，大管点焊长度为60-80mm，中管、大管点焊三点或四点均匀分布在管子上。点焊后应检查各个焊点质量，如不符合质量要求，应立即清除，重新进行点焊。检查合格后，氩弧打底满焊。
2.8手工电弧焊施焊
a.焊接时，若被迫中断时，应采取保温等适宜的措施。再焊时，应仔细检查并确认无裂纹后，方可按照工艺要求继续施焊，直至焊完。
b.施焊中，应特别注意接头和收弧质量，收弧时应将弧坑填满，多层多道焊的接头应错开。
2.9焊接检验
管道焊缝在100%焊缝外观检查的基础上，按照GB3323-87进行射线探伤，探伤合格后进行水压试验，水压试验均一次成功。供热首站管道焊接采用氩电联焊工艺射线探伤结果。
3、结论
氩电联焊工艺对于中低压管道焊接是一种焊接质量可靠、经济效益明显、焊接速度快的焊接工艺，中低压管道安装施工过程中可以广泛采用。
【关键字】中低压管道；焊接；氩电联焊
引言
目前，在城市集中供熱多采用电厂汽轮机抽汽作为热网供热汽源，再通过蒸汽对水加热为采暖热源，一般建设周期较短，基本上是当年建设当年投产，对于安装单位提出了较高的要求，既要保证质量，又要保证工期，蒸汽、疏水、循环水等中低压管道焊接选择合适的焊接工艺，是保证质量和按期完工的重要保证。采用氩电联焊工艺将是最佳的选择，氩电联焊工艺具有焊接质量高、焊接速度快、射线探伤合格率高、焊工易于掌握等特点，而被管道安装单位广泛采用。
1、采用氩电联焊工艺的优点
采用手工氩弧焊打底、手工电弧焊罩面焊接工艺（以下简称氩电联焊）比采用手工电弧焊焊接工艺有以下特点：a.焊接质量好，射线探伤合格率高根据焊接工艺评定选择合适的焊丝、钨极、焊接工艺参数及纯度符合要求的保护气体，能使焊缝根部得到良好的融合，且焊口内表面光滑、整齐，不易出现手工电弧焊打底焊接时可能出现的焊瘤、未焊透和凹陷等缺陷。当进行射线探伤时，氩电联焊工艺的探伤合格率明显高于手工电弧焊工艺，而且Ⅰ级片所占的比例显著增加，所以选用氩电联焊工艺更能满足中低压管道焊接的要求。b.效率高、速度快、易于掌握选用手工氩弧焊打底，由于氩弧焊为连续焊接工艺，而手工电弧焊为断弧焊，通过模拟实验发现，同一焊工采用氩电联焊工艺和手工电弧焊工艺焊接同样的焊口，氩电联焊工艺的焊接效率是手工电弧焊的2～4倍，而且焊口成型好。在同样的障碍下氩电联焊比手工电弧焊更容易克服障碍。c.工艺易于掌握、容易操作熟练的焊工操作氩弧焊明显比手工电弧焊顺手，经过培训可以胜任焊接工艺要求的焊接部位，可以大大降低焊工的劳动强度，而受到焊工们的欢迎。d.综合效益明显经过我单位在科右中热电厂供热首站的管道焊接，我们综合测定发现氩电联焊工艺效益明显，比手工电弧焊可以降低施工综合成本10～20%，而且明显缩短工期。
2、氩电联焊工艺
2.1工艺简介
科右中热电厂供热首站的管道焊接选用氩电联焊工艺，焊接时采用V型坡口、对接，焊层一般为2～3层（可视管壁厚度而定），焊机选用ZX7-400氩弧焊机，焊丝选用上海电力焊丝厂TIG-J50、Ф2.5mm焊丝，焊条选用天津大桥牌E4303、Ф2.5mm或Ф3.2mm焊条。
2.2作业程序
焊接施工过程包括对口装配、施焊和检验等三个重要工序。本道工序符合要求后方准进行下道工序，否则禁止下道工序施工。焊接施工时，相关专业人员应对各工序进行严格把关。
a.焊接作业程序：焊材、管子检查→坡口制备、打磨→对口装配→对口检查→对口点固焊→点焊→氩弧焊打底焊→打底焊检查→手工电弧焊→外观检查自检、复检、抽检→无损检验。
2.3管道及附件的清点和检查
a.管子检查：管子必须具有制造厂的合格证明书，有关指标应符合国家或行业标准。管子表面的划痕、凹坑、腐蚀等局部缺陷应经检查鉴定。检查坡口加工情况，要求坡口处母材无裂纹、重皮、破损、夹层和毛刺等缺陷。管子的材质、规格均应符合设计要求。对接管口端面应与管子中心线垂直其偏斜度不得超过表3规定。
b.管道、管件、管道附件在使用前应进行外观检查，要求为：无裂纹、缩孔、夹渣、粘砂、折迭、漏焊、重皮等缺陷，表面应光滑，不允许有尖锐滑痕，阀门应经检修并水压试验合格，对合金管道管件应进行光谱检验。
2.4坡口制备、打磨
坡口的制备应以机械方法进行。如用热加工法（如气割）下料，切口部分应留有加工余量以除去淬硬层和过热金属。坡口修整时使用磨光机；施焊前将坡口及其内外壁两侧15～20mm范围内将锈、油、垢和氧化皮等清理干净直至露出金属光泽。不同厚度焊件对口时，其厚度差处理方法按规范执行。
2.5对口装配
对口质量对焊接质量有很大的影响，对口质量必须得到保证。
a.焊件对口装配时，应将管子垫置牢固。焊口的局部间隙过大时应设法修整到规定的尺寸严禁在间隙内加填塞物和在管道上焊接临时支撑物。除设计规定的冷拉口外其余焊口应禁止强力对口更不允许利用热膨胀法对口以防引起附加应力。
b.对口时使用的钢丝绳等不应影响到焊工的操作。对口时的支点和吊点与焊缝中心的距离不得小于焊件厚度的5倍。
c.焊件对口时应做到内壁齐平。对接单面焊局部错口不超过壁厚的10%且不大1mm。
2.6点固焊
a.经对口三级检查合格的焊件，对于大径厚壁管点固焊时，采用“定位块”点固在坡口外管壁边上。
b.点固焊用的焊材和焊接工艺与正式焊接时相同。点固焊后应检查各个焊点质量，如有缺陷应立即清除，重新进行点焊。点固焊时和施焊过程中不得在管子表面引燃电弧。
2.7氩弧点焊（打底焊）
氩弧点焊（打底焊）由施焊焊工操作，钳工不得自行点焊。点焊工艺及焊接材料与正式施焊一致。中管点焊长度为30-40mm，大管点焊长度为60-80mm，中管、大管点焊三点或四点均匀分布在管子上。点焊后应检查各个焊点质量，如不符合质量要求，应立即清除，重新进行点焊。检查合格后，氩弧打底满焊。
2.8手工电弧焊施焊
a.焊接时，若被迫中断时，应采取保温等适宜的措施。再焊时，应仔细检查并确认无裂纹后，方可按照工艺要求继续施焊，直至焊完。
b.施焊中，应特别注意接头和收弧质量，收弧时应将弧坑填满，多层多道焊的接头应错开。
2.9焊接检验
管道焊缝在100%焊缝外观检查的基础上，按照GB3323-87进行射线探伤，探伤合格后进行水压试验，水压试验均一次成功。供热首站管道焊接采用氩电联焊工艺射线探伤结果。
3、结论
氩电联焊工艺对于中低压管道焊接是一种焊接质量可靠、经济效益明显、焊接速度快的焊接工艺，中低压管道安装施工过程中可以广泛采用。