大型钢管接口焊接质量控制措施的研究

2020-11-27包广志唐法相

建材发展导向 2020年10期

包广志张笛唐法相

（山东大禹水务建设集团有限公司，山东济南 250013）

在钢管输水管道安装中，采取合适的方法解决问题和多种措施加强质量控制，在提高了焊接质量的同时，无形中加快了施工进度，圆满完成了安装任务，为下一步工作奠定了基础。因此，有必要深入探究钢管焊接安装的施工方法和具体的质量控制措施，扬长抑短，为以后的同类型工程提供技术参考。

1 工程概况

Q235B 螺旋钢管（Φ2644mm/2600mm），每节长12 米，采用组对焊接方式安装，接头的焊接质量是防渗的关键控制点。管材厚度22mm，坡口角度为60±5°，单面V 型，背面清根，双面焊，二类焊缝。

检测要求：焊接缝外观均匀，熔合良好，无气孔、夹渣及裂纹等缺陷；咬边深度≤0.5mm，在连续焊缝长300mm 范围内咬边长度≤100mm；焊缝余高为0～1.6mm，长≤50mm，局部≤3mm；超声波无损探伤检测合格率100%。

2 钢管安装流程

使用150t 履带吊，尼龙布带捆绑钢管，平衡梁吊装法，人工使用缆风绳配合调整下落方向位置。吊装前确保管内清洁，同时对管口周长、椭圆度、平面进行检查，误差较小者进行组对；对焊渣及毛刺及时清理，对管口端有轻微变形的进行校正。钢管就位后，利用倒链、千斤顶等进行调整组对。组对时要稳、轻、准，严禁野蛮施工，强力对口；两钢管合口内壁平齐，多点定位焊接后再进行全周长焊接。

3 技术及质量控制要点分析

3.1 人员技术

开工前对各工种人员进行质量意识教育培训和技术交底工作；焊工必须取得相应的焊接操作证书。每焊接小组2～3人，根据焊接技术经验高低搭配，以便实行传、帮、带、学的工作方式迅速提高技术水平。适时举办技术经验交流会以提高整体水平。

3.2 焊接设备

氩弧焊机、二氧化碳气体保护焊机等设备应及时维修保养。避免因焊机维修保养不及时，电流不稳定影响焊接质量。

3.3 材料控制

管材到场后即对管口平面和椭圆度等进行检查，超过允许误差的不予验收进场。合格的TIG-50 碳钢氩弧焊、二氧化碳气体保护焊焊丝（1.2mm）、E4315 碳钢焊条（4.0mm）分类存放在干燥的仓库内，建议室温在10℃以下，相对湿度小于60%；且离地、离墙300mm 以上存放。

3.4 方法技术

1）管材准备：检查焊接面清洁是否彻底，存在裂纹、夹层等缺陷的管材禁止使用。坡口表面、管口边缘内外侧不小于10mm 的范围内应清洁干净。

2）管口处理与调整：管口平面误差较大的钢管经垂吊测量画出切割线，铣刨、打磨去掉斜出部分使管口各点处在同一垂直平面上。管口圆度误差较大者组对时，在管口错边需调整位置和对面加垫弧形钢板，千斤顶和弧形钢板间以铁棒作为传力杆，缓慢升压，将管口错边顶至与组对管口相齐平，然后固定点焊接。调整后缷力不宜太快，亦可使用两套工具，轮流定点、缷力。

3）焊接：采取多层焊接法可使单层焊接厚度降低，提高单层施焊速度，有效降低每层焊接线能量，每层焊缝厚度不超过3～4mm，管壁厚22mm，宜为7 层；内面清根后进行第7 层焊接。该工程以氩弧焊打底，二氧化碳气体保护焊中部填充，电弧焊外层罩面，双面焊。工艺流程如下：

坡口清理→氩弧焊打底（第1 层） →二氧化碳气体保护焊填充（4 层） →电弧焊内外盖面焊（第6、7 层）

a.氩弧焊打底：送气5～10s 时采用高频震荡焊接引弧，喷嘴尽量靠近钢管，使用不锈钢药芯焊丝时，打底焊接一次连续完成，尽量避免停弧，减少接头，收弧时应填满弧坑。发现夹渣、气孔等缺陷，及时清除。电弧熄灭后，仍要对熔池延续氩气保护，防止氧化。焊丝A2.0mm，焊机电流120～150A，Ar 气体流量4～7L/min。b.二氧化碳气体保护焊填充：采用左焊法，焊枪保持适当的倾斜和枪嘴高度，匀速移动，焊枪做横向摆动。焊丝A1.2mm，焊机电流80～350A，CO2气体流量15～25L/min，CO2气体纯度≧99.5%，气瓶压力≧0.1MPa。c.电弧焊盖面：敲击法引出焊弧，焊条走向呈月牙形连续焊接，摆动慢而稳，焊面波纹均匀美观，坡口两端稍作停留，划圈法收弧。施焊时，将焊弧柱轻压在坡口根部，沿焊道将熔液向下拖带，如熔液敷盖度不够，应往返运弧拖带溶液直至根部焊道平整。焊缝接头处如有差异，可稍打磨平整一致，焊缝应深浅均匀，过渡圆滑。分层填充焊接要连续，确保温度保持在100°以上。

4）其它要求：a.焊接前每位焊工在现场用与管道同材料、同工艺焊接一试件，同时调节出最合适电流。b.及时检查外观质量，对焊缝余高进行打磨处理，对轻微错边处进行过度焊处理，保证焊接面平顺、光滑。

5）施工环境：预备防风、防尘设施，以保证正常工作。在雨天、风速超过8m/s、相对湿度超过85%的焊接环境下，如不采取有效防护措施，应停止野外焊接。