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管道研究

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焊條電弧焊滅弧焊在管道焊接中的應用

來源:《管道保護》2024年第2期 作者:陳學武 時間:2024-4-11 閱讀:

陳學武

國家管網集團西部管道新疆輸油氣分公司

 

隨著油氣長輸管道輸送壓力、鋼管強度的提高,對于長距離大口徑管道維搶修動火連頭的焊接施工,追求一種技術可靠,操作方便,環境適應能力強的焊接工藝是十分重要的。在空間狹小、自動化設備無法應用的情況下,多數采用工藝靈活、設備簡單的氬電聯焊。其中,焊條電弧焊操作方法包括連弧焊和滅弧焊,本文主要闡述了滅弧焊(斷弧焊)工藝及操作方法。

1  焊條電弧焊滅弧焊原理

滅弧法就是當熔滴從焊條末端過渡到熔池后,立即將電弧熄滅,使熔化金屬有瞬時凝固的機會,隨后重新在弧坑引燃電弧。滅弧時間隨著焊件溫度的升高逐漸延長,能有效避免燒穿和產生焊瘤。

2  連弧焊與滅弧焊操作方法對比

2.1  連弧焊方法

在管道環焊縫仰位、立位焊接時,該處位置由于空間位置受限、焊工觀察焊接熔池不便、焊接參數設置不合理等因素影響,經常在進行熱焊時因熔池溫度過高,焊道熔深增大,且受重力作用,鐵水下滴,造成焊道燒穿或在仰焊位置根部焊道燒熔內凹(圖 1)。


1 焊道內凹

2.2  滅弧焊方法

當進行熱焊仰焊和立焊位置時,由于熱焊焊道開口尺寸小、焊道窄而深、焊條在焊道內左右擺動受限、根焊打底薄厚不均勻等原因,通常采用一步一滅弧法,即按照正常運條角度起弧,形成熔池后,迅速小幅度橫向擺動將鐵水攤開形成片狀,較好的熔合坡口兩側,形成一個焊接波紋后立即斷弧,再起弧形成下一個焊接熔池波紋,依次循環操作,每次熔池的形狀大小重疊位置,根據焊層厚度、坡口寬度靈活調整,形成均勻完整的焊縫。如發現熔池溫度過高,可縮短電弧在熔池中的停留時間和加長滅弧時間進行焊接過渡,直至有效控制熔池溫度,避免燒穿及內凹現象的發生。

2.3  效果對比

連弧焊和滅弧焊操作對比(圖 2、圖 3):連弧焊熱焊后焊道中間凸起,兩邊夾溝較深,極易產生夾渣等焊接缺陷,在下一層填充焊道焊接前必須用角向磨光機將中間凸起部位全部打磨平整,耗費焊工的精力、體力,打磨粉塵吸入體內會影響焊工健康。滅弧焊熱焊后焊道平整兩邊熔合良好,只需采用鋼絲刷去除熔渣,將接頭凸起部位打磨平整即可進行下一層焊道的焊接,節省了層間打磨清理時間,保證了焊接過程的連續性,有利于控制焊道的層間溫度,提高了焊接效率和焊接質量。


2 熱焊焊道連弧焊成型效果

3 熱焊焊道斷弧焊成型效果

3  滅弧焊操作要點

滅弧焊雖然可以避免多種缺陷的產生,但因其是斷續焊接,焊接速度相對較慢,操作不當時容易粘焊條,如果不及時打磨處理,焊縫內部極易產生氣孔缺陷。因此,為避免粘焊條現象產生,可適當加大焊接電流、增加焊機推力電流。同時,起弧、滅弧動作快速果斷,避免因熔池冷卻時間過長再起弧,導致焊道產生夾渣。另外,兩焊波間距不易過大,要使相領兩焊波相疊,形成密鱗片狀,否則會使焊波脫節,外觀成型不夠美觀。

4  結語

焊條電弧焊具有設備簡單、適用范圍廣和操作靈活等優點,適合于各類介質管道的維搶修動火連頭施工現場焊接,是一種最成熟,也是一種應用最廣泛的焊接方法。滅弧焊焊接要有過硬的技術、豐富的經驗、強烈的責任心,才能科學運用其技術原理,焊接出力學性能和外觀符合技術規范要求的焊縫。


作者簡介:陳學武,1985年生,助理工程師,新疆輸油氣分公司鄯善維搶修中心焊工,主要從事輸油氣管道維搶修工作。聯系方式:18209656864,584888447@qq.com。 


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