试论金属管道的焊接工艺与质量控制措施

屈海军

【摘要】目前，金属管道的焊接技术应用非常广泛，为生产制造领域、管道施工领域做出了重要的贡献。在具体应用时，焊接技术具有众多优点，技术先进，灵活方面。在金属管道的焊接当中，应该采取充分的焊接工艺和质量控制措施，提升焊接的整体质量，保障产品的性能和管道工程的安全。本文分别介绍了焊接材料、焊前准备、焊接工艺、焊接完成后的质量控制措施。

【关键词】金属管道；焊接工艺；质量控制

一、 焊接在管道建设中的特点

（一）在管道建设中，其焊接工作处于流动状态，其作业点需要随着施工进度的进行而不断的进行移动，所以对于始终处于移动状态下的焊接作业，对其质量进行控制则其难度无形中有所增加。

（二）长输管道在施工过程中需要穿地不同的地形环境，由于施工场地的复杂性，对焊接工作的影响较大，这就需要根据各地的地形地貌特点来采取适宜的焊接方法，从而使其满足更好的适应工程的质量要求。

（三）由于长输管道施工工期较长，在施工过程中可能面临各种恶劣环境，而这些风、雨、雪、温度及温度等都会直接影响到焊接的质量，使工程的质量无法满足设计的要求。

（四）在焊接工作中对其质量影响的因素较多，其焊接设备、工艺、材料和焊工的技能等都可能对焊接质量带来一定的影响。

（五）在长输管道焊接工作中，由于影响因素较多，所以有些时候在施工现场就有较多的留头，而接头数量的增加也增加了焊缝的数量，使焊接成本增加，使其质量也很难得到保证。

二、焊接方法的选择

长输管道的焊接，需要选择一个科学合理的焊接方法，所以焊接方案不仅要确保其具有较好的经济性，而且还要在保证质量的前提下使其保持较高的生产效率。所以一个科学合理的焊接方法不仅在技术上具有较好的可行性，同时也要保证与施工进度的一致性。因此，经济有效的焊接方法对于焊接质量具有极其重要的作用。

（一）选择焊接方法应考虑的因素包括管子直径、壁厚、管子级别、设计条件、管道长度以及施工地点等。

（二）直径和壁厚主要影响长输管道手工下向焊和（ 半）自动焊方法的选择。

由于管径的不同，所选择的焊接方法也有所不同，所以在什么时候用手工焊还是自动焊是有一定区别的。这就由于管径的大小不同来决定，对于小于0.6米的直径管道在进行焊接时则以手工下向焊为宜，而大于0.6米直径的管道焊接时，则需要根据施工进度的要求来选择手工焊或是自动焊。而在进行大口径和大壁厚的管道焊接时，则需要采用自动焊接的方法进行，特别是长距离的输送管理，自动焊接更是最优先的选择。

（三）对于特殊用途的管道，如进行酸性介质输送，或是对焊缝具有较高韧性要求的管道，在设计要则在选择更为适宜的焊接方法，其焊接工艺不能随意进行应用，应得到允许才能进行采用。

（四）一般认为，手工下向焊可用于焊接X70等级以下的管道，并且实践证明也是成功的。对于 X70 等级以上的管道，为了保证焊接质量和较高的韧性条件，需要考虑其他的焊接方法。

（五）尽管自动焊也存在着一定的弊端，但对于在野外施工的环境中，利用自动焊施工方法可以有效的减轻焊工的劳动强度，使其从繁重的工作中解脱出来，同时对焊接质量也有一定的保证作用。

三、焊接工艺质量控制措施

（一）.管道的定位和配对

在进行焊接操作之前，必须对金属管道进行定位和定位，这样才能保证焊接的准确性。管道的定位和配对能够促进管道的连接性，保证整体的完整，不会出现疤痕、凹凸不平整的现象。焊接的间隙应该均匀，焊接同心度要高。

（二）焊接工艺质量控制

1、打底：目前应用最广泛的打底方式是氩焊弧打底，氩焊弧即氩气保护焊，经过生产实践证明，氩气保护焊获得的焊接接头质量较高，很少出现质量不合格的现象，能够满足工程的要求。在氩气打底时，焊接顺序由下往上，在点焊的起始和收尾处须留有适当斜口，这一斜口可用角磨机打磨出来。打底层要保持均匀，不可焊穿。在使用氩气之前，应检验氩气的纯度，判断是否有杂志，打底之前可以选几块试验钢板进试焊。打底过程中，为了防止风速对焊接造成不良影响，作业处要用板将管沟挡住。焊缝底部的焊条接头也要使用角磨机进行打磨，不能出现焊肉的向下塌陷，顶部也不能向内凹陷。对焊缝要进行严密检查，以免产生裂纹影响焊接进度。

2、中层施焊：用氩弧焊打底之后，应该将作业现场残留的一些熔渣、飞溅物体等清扫干净，要仔细检查打底的外观，当出现任何质量隐患时，需要进行磨透清除，然后再次进行打底。在清除过程中，焊缝和母材是重点清理部位，清理要彻底。焊縫接头同底层焊缝之间要错开一定距离，一般情况下要大于10毫米，焊条选用直径为3.2毫米的符合技术规定的材料。假设现在有一个工程，工厂中要求的管壁厚度为9毫米，此时应该设置三层焊缝，分别为底、中、面三层。中层焊缝的厚度与焊条直径有关，一般为焊条直径的0.8-1.2倍，运条的形式为直线型。在中层焊接作业时，不能在接层表面引弧。

此外，在焊接作业当中应该确定一些质量控制点、停止点和见证点。质量控制点是一些焊接的重要环节，例如工艺评定和工艺规程等。停止点是指一些需要严格检验通过之后才能继续作业的环节，例如焊接接头检测、焊缝检查等。见证点是指关键的质量控制点，例如焊接接头的焊接、水压试验等。对这些环节的有效控制能够促进焊接高质量进行。

四、焊接完成后质量控制与检验

焊接作业全部完成之后，在对全部焊缝的外观与内部质量全部检查合格结束，需要进行后续的试验测验焊接后管材的主要性能，例如强度试验和焊接严密性试验。只有通过了这两项试验，焊接质量才算基本合格。此外，焊接完成后的质量控制还应该注意以下问题：

1、焊接技术人员应该及时委托无损探伤工作，探伤部件的选取应该具有较高的代表性，在对焊接质量进行检查时需要进行认真的统计、记录。

2、在管道质量检查时，必须进行一次全面的无损探伤抽查，应该重点进行固定焊口的检查；焊缝内部质量要进行射线照相检验，检查结果不能低于国家有关标准。

五、总结

自我国加入世界贸易组织以来，也有效的带动了当前管道业的建设。目前国内外焊接设备和焊接材料的市场处到激烈的竞争当中，而当前管道业的发展，也使管道用钢开始向高强度的方向发展，这样就对焊接技术提出了更高的要求，只有不断进行焊接技术的创新，才能有效的提高市场竞争能力，使我国的管道业得以健康、持续的发展。所以在实际施工当中，对于大直径、大壁厚管道， 在地区、人为条件较理想情况下， 自保护半自动焊应当大力推广应用。双联管焊接技术在条件允许的情况下， 应推广应用； 普通管道可以引进闪光焊， 但要根据管道设计对焊缝冲击韧性要求， 进行试验研究； 双头气体保护焊可提高工效宜加紧研究， 并推广应用； 单面焊双面成形设备应结合工艺试验加快研制步伐。从而提高我国的管道焊接的水平，使其在国际市场上具有较强的竞争力。

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