管道焊接工艺及质量控制措施

吕涛 杨建平 刘东

摘要：压力管道与人们的生活息息相关。焊接作为压力管道安装过程中的一个重要环节，直接影响到整个压力管道的质量，从而影响管道的正常使用寿命。分析了压力管道焊接质量缺陷产生的原因，探讨如何对焊接过程和焊接质量检验采取控制措施，以达到管道焊接过程质量控制的目的。

关键词：压力管道焊接质量控制

作为当前工业生产中必须提供的重要设施，压力管道通常广泛用于工业生产或生产领域，如电力，能源和冶金等行业。它已成为我们生活中不可或缺的一部分。在实际焊接过程中，压力管道受各种因素的影响。首先，需要合理的焊接工艺，然后从焊接材料，焊接实施和焊接检查等方面控制管道安装的焊接工艺质量。

1.压力管道概念

压力管主要指管道内外的压力，或在运输过程中具有可燃性或毒物的介质。由于管道的特殊性，有必要严格控制管道并确保管道的质量。

2.焊接工艺概述

2.1定位和配对

管道位置是目前焊接工作中最重要的环节，对确保焊接质量起着极其重要的作用。为了促进管道焊接，焊缝背面焊接后会形成良好的完整性，没有凸起，良好的定位和群体等效问题。该组是否合理主要取决于沟槽间隙控制是否均匀，其方向是否能确保管道焊接的同心度，以及偏移余量是否能满足标准要求（一般在1.5mm以内）。坡口的目的是确保焊根的穿透，使焊接功率能够穿透接头的根部，保证接头的质量并调整母材的比例。然后用金属填充。坡口的选择原则如下：焊接应保证焊接材料、坡口的形状易于加工。提高生产率，尽可能节省金属填充量;焊接后的变形应尽可能小。焊接组对的定位焊缝应在与正式焊接工艺相同的焊缝方向上进行处理。

2.2焊接方法

（1）压力管的焊接一般采用电极电弧焊和钨极氩弧焊进行，这两种是广泛使用和最常用的焊接方法。

（2）通过单面焊接和双面成形的操作方法完成基础焊接层的焊接。

（3）采用焊接电极电弧焊时，应遵循“中间起弧和右熄灭”的原则（即焊接电极在沟槽中心开始弧形后，应向左水平摆动）坡口的一侧并向后旋转到坡口的右侧并向上熄灭弧形）。每完成此程序，间隔约为1.5秒，焊接时，坡口的两侧应完全熔合。当存在位置焊接时，需要将位置焊接点熔化成弧形。整个焊接过程是电弧击穿和单面焊接。正确使用电极角度和控制电弧长度是确保压力管道焊接质量的关键。焊接电极底层，填充层和覆盖层的角度基本相同，但弧的长度和操作方式不同。熔池的形状主要受弧的长度和操作杆的形状控制。在焊接过程中，如果可以转动管接头，则可以转动以将焊接位置调节到最佳焊接操作状态。

（4）在氩弧焊中，焊工用左手握住焊丝，用右手握住焊枪，用食指钩和母指握住焊枪，另外三个手指作为管壁的支点。钨焊条距离焊嘴末端应为6～9mm，弧长应为2～4mm，使电弧稳定燃烧。焊枪喷嘴和焊接角度在焊接视线不受影响的情况下，垂直或保持较大的角度，通常为70～85°，焊丝和焊接件的角度小，一般为10～15°。一般来说，氩弧焊的电弧点火采用高频电弧点火，经常使用间歇落线。通常，外部填充焊丝用于填充焊丝，并且在顶部焊接位置可以采用内部填充焊丝操作。应合理选择焊枪的喷嘴直径和气流，以便在保护效果不佳的情况下保持适当的焊接速度。仔细观察并及时掌握焊池的变化，判断并控制焊缝熔深程度，如果基材未完全熔化，焊池不会下沉;如果焊池下沉太多，则意味着背面有很多焊接泄漏，前面有凹痕，焊池中的液态金属旋转并变得不旋转。在弹出电弧之前，应添加导线以填充弧形凹坑。电弧吹出后不能立即拆除或拆除电线。焊机应延迟3-5秒的保护气体输送，直到钨电极，焊池和焊丝冷却，然后关闭气体。

3.影响压力管道焊接工艺质量原因分析

作为高风险专用设备，压力管道正式列入安全管理和监管规定。通常，它被定义为“经常用于生产和生活并且易于发生火灾，爆炸或中毒的特殊设备”。很多人对压力管道的安全性知之甚少。为了解决源头管道安装焊接过程中不合格的问题，有必要加强对焊接过程质量参差不齐的原因进行分析。

3.1焊接过程

在现场安装焊接过程中，压力管道的质量一般由壓力管道的焊接过程决定。同时，焊接技术在一定程度上对安装成本起着重要作用。因此，在安装压力管道时应加强对焊接工艺的重视。焊接工艺评估必须按照正常的焊接工艺标准进行，以确保所提出的焊接接头符合要求的性能。

3.2焊接材料

压力管道安装的焊接材料用于压力管理装置。焊接材料的质量将直接影响和确定压力管道的焊接质量。最好选择一些已获得CCC认证的焊接设备，并选择具有良好声誉的制造商设备。综合考虑效率，价格，维护和维护成本等因素。为降低焊接工作的劳动强度，提高生产效率，选择综合性能指标较高的专用设备。

3.3烘烤时间

焊接材料应以不同方式烘烤。烘烤时间，烘烤温度严格按照标准，并记录烘烤时间，烘烤温度。过高的烘烤温度会导致焊接部件过早分解并损失表面保护层。温度太低，烘烤不充分，焊接材料中的水分不能完全蒸发，这可能导致焊接过程中的气孔和裂缝等缺陷。其次，应考虑烘烤时间和温度之间的协调。一般情况下，酸焊温度在150℃至250℃之间，烘烤时间较长，350℃-400℃保温时间为1-2小时。但是，在实际运行过程中，应根据实际运行情况灵活应用。

4.控制压力管道的安装焊接质量

从以上因素可以看出，影响安装控制的质量因素不是单一的，而是多方面的。因此，有必要加强各方面的控制，以提高压力管道的安装和焊接质量。

4.1焊前准备

（1）焊工。事实上，焊接质量是由人工操作的，因此人才是焊接质量最关键的决定因素。对于从事管道焊接的焊工，他们必须熟悉各种规则并按要求进行测试。只有通过测试后才能进行焊接施工。并且必须通过多次焊接练习，才能从事压力管道安装焊接。

（2）准备各种焊接设备。当压力管道安装焊接时，需要一些设备，如焊条干燥，焊机和各种焊接热处理设备，必须处于良好状态，完整、稳定、性能可靠。

（3）加工和清洁沟槽。如果施工现场允许，尽可能采用机械加工和氧乙炔，等离子等热处理方法。完成坡口后，务必去除坡口表面的油污，氧化皮和熔渣，否则会影响接头质量。坡口和两侧的基材范围不应小于20mm，不平整的地方应抛光。

（4）定位。安装压力管时，管接头组应在清洗后通过槽加工和质量确定。管接头组必须确保良好的焊接质量和良好的焊接成形，并在管接头的反向端，间隙槽组和尺寸不匹配钝边，不可避免的闪光，凹陷和各种缺陷。两组之间的差距应该是统一的。定位时，确保管道内部均匀，内壁的横向应在管壁厚度的10%以内，且不应大于2mm。一旦壁厚不同，就必须根据规定调整过渡。定位板必须与管板的焊缝方向相同。在进行组配时，务必放置坚固的衬垫，并采用适当的措施防止焊接过程中的变形。对于定位焊接，应使用与根部焊道相同的材料和焊接工艺，以及经验丰富的焊工。

4.2控制焊接过程

（1）焊料和材料。货物到货后，现场物料人员应根据采购文件检查规格，名称，数量和质量证明书等材料，确保物料的真实性。合格材料应从仓库中收集并记录。有些材料可以在露天堆放。材料需要验证规格、材料、数量和型号以避免错误。为防止误操作，焊条每次使用不得超过5kg，不能在焊条中放置4h以上。并且在接收焊丝时，不能超过最小的包装，还要检查焊丝表面的油污，铁锈等杂质的清洁情况。氩弧焊中使用的氩气纯度不低于99.9%。

（2）流程之间的材料。在压力管道的安装中，只有经过多道工序才能安装一些材料，例如，管道和焊接部件应经过各种工艺，如开孔，除锈，开槽，酸洗，脱脂剂钝化等。仪器，阀门和配件应进行检查，清洁，脱脂和测试，所有过程都应得到很好的保护，以确保每个过程的手工工作进一步完成，以防止再次污染。

4.3评定焊接

焊接过程中应评估安装焊接中的各种焊接接头和材料，覆盖率可达100%。如果某些单位缺乏评估焊管材料和所需焊接工艺的资格，则应委托有资质的单位进行评估。焊接人员应根据施工标准和规范，按照设计图纸，焊接工艺评估和各种失控条件制定可行的标准。在评估焊接程序并结合施工现场条件后，开发了可行的焊接工艺操作手册。在焊接工艺指导书中注明行号，不同的工艺流程编号，以及管道焊接技术在指导书中均标明，注明行代码，还要按照脚底来编制焊接槽，现场检查人员按照尺寸，沟槽和装配要求严格执行焊接工艺，检查员还要从各个方面进行监督检查，这是保证焊接质量的关键。焊接工人还需要做好工艺切换，以确保焊接质量的安装。

4.4返修焊缝

在安装焊接时不可避免地存在一些焊缝，对于焊接修复，对于相同的焊接位置不超过两次的修复，必须分析一次或二次修复需要修复缺陷的焊工根本原因，而修复过程根据这些原因，并由焊接工程师实施审批，如果三次或三次以上维修，将无法从焊工独立操作中看到，应由焊接工程师和相关人员共同分析根本原因，争取一次性彻底，然后由相关负责人或质量保证部门批准，直至通过焊接检查和无损检测。焊接后，应采用热处理焊接，例如，热处理，修复和热处理后应再次进行。一些不锈钢焊缝要求耐晶间腐蚀，但在修理时仍应遵循原始要求。同时，应妥善记录修复和完成数据并将其存储在相应的工程文件中。

4.5焊接后的检查

（1）检查焊缝的外观。在检查焊缝表面质量时应进行各种外观测试和检查，如规格，标准样品和硬度测试仪等。此外，还应根据相关标准制定具體要求。合格焊缝的外观表面应无孔隙，裂缝，夹渣和弧坑等缺陷，以及飞溅，熔渣和残余焊缝。

（2）检查焊缝内部的质量。采用无损检测时，使用方法和试验比例应符合相关规范和标准，并符合设计要求。也应采用RT法对焊缝进行抽样检验，对每个焊缝按照有关规定进行测试，并按施工单位和第三方监督抽样，对施工现场进行选定，记录联合编号，规范，如管材，一旦经过无损检测，相应的施工单位就不时对单线图上的标记位置进行准确编号。检查员应对RT负极板进行检查和无损检测。如果需要修理，则应严格按照工艺进行返工，并应妥善记录返工，以便进行焊接。当然，必须在压力测试和热处理之前进行修复。

（3）档案文件。通过无损检测后，检测部门应及时发回检测结果，并将检测报告发送给施工单位，主管和总承包商。事实上，安装焊接质量很容易影响安装和生产。必须控制焊接，确保压力管道的安全运行和企业的正常运行。

5.结束语

在压力管道工程焊接中，每个节点和连杆操作紧密相连，因此，焊接单位必须加强焊接工艺的质量控制，严格焊接工艺，规范工人操作，大力加强全过程的质量监督和控制。严格焊接操作，以更好地保证压力管道焊接工程的质量和水平。

参考文献：

[1]常小芳;管道焊接工艺技术及质量控制措施探讨[J];电子制作;2015年07期

[2]陈广帅;管道焊接工艺技术及质量控制措施探讨[J];科学中国人;2015年21期