山西省工业设备安装集团有限公司 山西太原 030032
摘要：在工业管道的修建中，采取科学合理的焊接工艺以及有效的质量控制办法，能够使管道修建过程具有更高的效率，使得管道能够符合工程施工的质量要求。在具体的焊接工艺的应用中，需要选择具有耐高温、耐寒能力强的焊接设备，在明确工业管道焊接的流程之后，进行施工方案的制定，做好前期的准备工作，才能更好的确保管道焊接的质量达到预期的标准。
关键词：工业管道；焊接工艺；质量控制
1.管道工程设备与焊接材料的选用
工艺管道焊接所用焊接电源、焊接设备、焊条烘干设备、焊接热处理设备应完好、性能稳定可靠。设备附属检测控制仪表和元件（电流表、电压表、氩气流量计、压力表、温度表、热电偶）应鉴定合格并在有效期内，使用前应检查核实。焊接设备的选用，要兼顾设备实用性、可靠性、高效性和易操作性等特点，可承受零下20~55℃的环境温度，绝缘性能良好，能够抗击风雨、高海拔、高湿度等恶劣环境的侵蚀。
工艺管道焊接，应综合考虑施焊管道的力学性能、化学成分、使用性能、工作压力、结构特点和施焊环境等特点。通常选用与母材等强度、化学成分相同或相近的焊接材料，保证选用焊材熔敷金属的抗拉强度稍高于母材。当母材中碳、硫、磷等元素偏高时，宜选用抗氢裂性能较好的低氢性焊条。刚性较大的厚壁管道，其焊接过程中，冷却速度较快，收缩应力较大，易产生裂纹，应选用抗裂型好、韧性好、塑性高、氢裂纹倾向低的焊条。
工业管道焊接过程中，影响质量的因素主要包括以下方面：
①人：未严格执行焊接工艺文件，焊接人员按照个人的习惯手法进行操作施工，未考虑到焊材及焊接工艺参数的规范性和准确性；②设备方面：设备老化故障，仪表不准数据失真，电流电压不稳定导致无法正常作业；③材料方面：焊接材料的种类、规格未达到要求，焊条烘干保管不符合要求，焊材错用，保护气体纯度不够等；④工艺方法：焊接部位的坡口间隙、错边量、清洁度达不到工艺要求，未按工艺要求进行预热、焊后处理，焊接工艺卡不正确等。
2.焊接质量的主要缺陷
（1）裂纹。焊接裂纹是焊接过程中或焊接完成后在焊接区域出现的金属局部破裂的表现。显微组织也有从高温到低温的相向过程而产生组织应力，加上母材非焊接部位处于冷固状态，与焊接部位及热影响区存在较大温差，进而产生热应力等，这些应力共同作用一旦超过材料的屈服极限，便产生塑性变形，造成冷热裂纹的出现。
（2）未焊透。形成未完全焊透的原因主要有三种：第一，在焊接前，对管道层面进行过度的清理和打磨，导致坡口变宽，形成了沟槽；第二，坡口的加工质量不规范，角度过小、钝边过厚或间隙不足等；第三，焊接作业人员未严格执行焊接工艺，导致在电焊时电流过小熔深浅，电线能量输入不足等。
3.管道焊接质量控制措施
3.1对管道焊接材料及施工环境加强控制
对焊接材料的正确选择对于管道的质量的提升有直接关系，还能够延长感到的使用时间，这也表明了对管道焊接材料及施工环境进行有效控制的重要性。在工业管道焊接过程中，需要对可能存在的各种外界影响因素进行具体的分析，并积极的采取手段对这些不利因素进行防范。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在焊接施工中还需要在相关技术规范的指导下，对焊接材料的实际质量进行严格的检测，按照材料的特点形状选择合适的存放方式。在焊接材料的管理方式上也应该做到灵活变通，在确保焊接材料质量合格的前提下进行正确的应用，能够更好的发挥焊接材料的实际性能。
3.2对各焊接裂纹区分控制
首先，根据冷裂纹的形成条件，可采取以下防范措施：第一，选用碱性焊条，降低管道内部氢气分子含量，提升管道塑性。第二，采用规范工艺，加强对应力的分散程度及焊后的热处理，降低冷却速度。第三，在管道焊接前进行预热，焊后进行缓冷，同时保证焊接材料的干燥性。第四，保证焊接接头无杂质，在焊后消除氢分子。其次，对于热烈风形成缘由，可行措施如下：第一，采用合理焊接顺序，采用碱性的焊剂，降低焊缝中的杂质含量。第二，提升焊缝形状系数，避免中心线发生裂缝，极力控制管道内磷、碳、硫含量。另外，对于再热裂纹的避免措施，可选择温度敏感性低的材料，合理安排焊接顺序，降低预热温度及焊接应力。最后，要控制层状撕裂裂纹，应当注意金属的冶炼过程，比如，控制金属中杂质含量，对管道焊接接头进行改良设计，降低拘束应力等。
3.3优选焊条的工艺参数
优选焊条工艺参数，是避免每种类型裂纹产生的有效措施。工艺参数的选择，应当符合焊接工艺规程，选择具有较大焊接线能量的焊条。以此扩大氢气分子的扩散程度，缓解焊缝的冷却速度。另外，在工业管道焊接中，管道及其工具材质等级，应当达到X80以上，焊接能量也需要进行放大，避免焊接过程产生过热组织。同时，应用手工下向方式，保证管道焊接质量。
3.4加强工业管道焊接管理
加强工业管道焊接管理，是从人为的角度上，降低裂纹的形成。在优选出焊条工艺参数，掌握了合理焊接顺序之后，为进一步降低管道裂纹的形成，应当加强对焊工参与人员的管理。首先，要保证焊工具有国家认证的相关资质，并且具有丰富的操作焊机经验，能够掌握关键技术要领。其次，焊接人员需要具备高度的责任新，保证工业管道焊接每一步的高质量操作。只有加强对焊接的人为管理，才能发挥出环境条件控制的有效性，最大化避免裂纹发生率。
3.5各焊接参数控制
对于焊接温度，若温度过高且达到PE材料的降解温度时，则焊接面的PE熔胶会发生降解，这一方面会使长链分子降解成短链分子，从而降低材料的强度和韧性，另一方面还会使焊接面产生气孔，直接降低了焊接面的质量；若焊接温度过低，则会使熔胶流动性变差，同时由于分子热运动不剧烈，相互盘绕穿插的分子数量较少。对于熔胶时间，若熔胶时间过长，则会使焊接面的熔胶过多，导致焊接时熔胶过多而溢出，进而造成PE管的有效面积减小；若熔胶时间过短，则会使焊接面的熔胶过少，导致黏接不稳固。对于熔胶压力，若熔胶压力过大，则会使大部分熔胶被挤到焊接面外，导致焊接面所余熔胶过少；若熔胶压力过小，则在相同时间内产生的熔胶过少。对于吸热时间，若吸热时间过长，则易使熔胶降解；若吸热时间过短，则会使熔胶融化不均匀。对于焊接压力，若焊接压力过大，则会使焊接面的熔胶被过多地挤出；若焊接压力过小，则不利于熔胶氧化层的挤出。
结束语
重视对工业管道焊接工艺的应用以及质量控制，能够让石油管道使用起来更加便利，消除可能存在的不利因素，使工业生产过程更加顺利，并且能够如期完成。工业企业需要对管道焊接工艺及质量控制加强重视，严格选择管道焊接设备，不断提升焊接技术人员的专业水平，促进工业企业的健康、长远发展，为我国的工业行业的进步做出更大的贡献。
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论文作者:杜宵毅
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第36期
论文发表时间:2018/5/31
标签：管道论文; 裂纹论文; 材料论文; 焊条论文; 工业论文; 质量论文; 工艺论文; 《建筑学研究前沿》2017年第36期论文;