都市燃?xì)廨斉溴冧\管的焊接質(zhì)量控制摘要：本文探討了鍍鋅管的焊接工藝及焊接質(zhì)量控制辦法，對確保燃?xì)廨斔偷陌踩峁┝吮Ｕ虾诵脑~：鍍鋅焊接質(zhì)量控制一、概述鍍鋅鋼廣泛運(yùn)用于各行各業(yè)，采用鍍鋅鋼的好處是運(yùn)用在空氣中能夠形成致密氧化物保護(hù)層的金屬鋅來保護(hù)內(nèi)部的鋼構(gòu)造。在被焊接、劃傷的狀況下，由于Zn-Fe原電池的存在，相對活潑的鍍鋅部分能夠作為犧牲陽極，延緩鋼鐵的銹蝕，同時(shí)各個(gè)構(gòu)造死角均能達(dá)成，耐腐蝕性良好。在西氣東輸工程末端市場--居民顧客樓棟輸氣中，大量采用了鍍鋅管。由于傳統(tǒng)的鍍鋅管絲扣連接容易泄露，造成維護(hù)工作量大，明裝管影響建筑外觀等缺點(diǎn)，謀求新的連接方式是必然的選擇。焊接由于其密封性好，強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)為部分都市燃?xì)夤こ趟捎?。然而由于鍍鋅層的存在，在焊接中容易產(chǎn)生裂紋、氣孔、夾渣，使較難得到良好的焊接質(zhì)量。因此，如何確保焊接質(zhì)量，成為鍍鋅管安裝的一種核心。二、鍍鋅鋼的焊接特點(diǎn)鍍鋅鋼普通是在低碳鋼外鍍一層鋅，鍍鋅層普通在20um厚。鋅的熔點(diǎn)在419℃，沸點(diǎn)908℃左右。在焊接中，鋅熔化成液體浮在熔池表面或在焊縫根部位置。鋅在鐵中含有較大固溶度，鋅液體會沿晶界進(jìn)一步浸蝕焊縫金屬，低熔點(diǎn)鋅形成“液體金屬脆化”。同時(shí)，鋅與鐵可形成金屬間脆性化合物，如Fe3Zn10（δ相），F(xiàn)eZn10（ε相）等。這些脆性相使焊縫金屬塑性減少，在拉應(yīng)力作用下而產(chǎn)生裂紋。如果焊接角焊縫，特別是T形接頭的角焊縫最容易產(chǎn)生穿透裂紋。鍍鋅鋼焊接時(shí)，坡口表面及邊沿處的鋅層，在電弧熱作用下，產(chǎn)生氧化、熔化、蒸發(fā)以至揮發(fā)出白色煙塵和蒸汽，極易引發(fā)焊縫氣孔。由于氧化而形成的ZnO，其熔點(diǎn)較高，約1800℃以上，若在焊接過程中參數(shù)偏小，將引發(fā)ZnO夾渣。同時(shí)，由于Zn成為脫氧劑，產(chǎn)生FeO-MnO或FeO-MnO-SiO2低熔點(diǎn)氧化物夾渣。如果選擇焊接規(guī)范不適宜，操作手法不當(dāng)，很容易使焊縫邊沿處的鍍鋅層熔化以至擴(kuò)大熔化區(qū)域，有可能破壞鍍鋅層，特別是在拉長電弧和大幅度擺動操作狀況下，增寬熔化區(qū)域，破壞鍍鋅層更為嚴(yán)重。同時(shí)，由于鋅的蒸發(fā)，揮發(fā)出大量的白色煙塵，對人體有刺激、傷害作用，因此，選擇產(chǎn)生煙塵量較低的焊接辦法、材料也是必須考慮的因素。三、都市燃?xì)鈶?yīng)用對鍍鋅管焊接的規(guī)定Cjj94-《城鄉(xiāng)燃?xì)馐覂?nèi)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》第1.0.3條規(guī)定“焊接人員應(yīng)持有上崗資格證”；第2.2.5條第四款規(guī)定“焊縫外觀質(zhì)量應(yīng)符合GB50236-98中表11.3.2中的III級焊縫原則”，第5款規(guī)定“在主管道上開孔接支管時(shí)，開孔邊沿距管道對接焊縫不應(yīng)不大于100mm，當(dāng)不大于100mm時(shí)，對接焊縫應(yīng)進(jìn)行射線探傷”。根據(jù)GB50236-98表11.3.2對未焊透的規(guī)定“不加墊單面焊允許值≦0.15δ，且≦0.15mm缺點(diǎn)總長在6δ焊縫長度內(nèi)不超出δ”及Cjj94-中射線探傷規(guī)定，擬定鍍鋅管對接焊縫應(yīng)采用單面焊雙面成形工藝。同時(shí)，由于單面焊雙面成形工藝對焊工素質(zhì)的規(guī)定較高，應(yīng)選用鍋爐壓力容器壓力管道焊工，并含有對應(yīng)的焊工操作項(xiàng)目。由于規(guī)范未提出探傷比例，應(yīng)嚴(yán)格規(guī)定焊工按焊接工藝擬定的坡口組對，嚴(yán)格按工藝參數(shù)施焊，當(dāng)有懷疑時(shí)四、焊接工藝的選擇鍍鋅鋼的焊接辦法較多，普通在鍍鋅鋼構(gòu)造中慣用氣焊、手工電弧焊、CO2氣體保護(hù)焊、埋弧自動焊、鎢極氬弧焊等辦法。氣焊過去慣用于鍍鋅管的焊接，由于氣焊熱輸入不集中，容易產(chǎn)生缺點(diǎn)，焊縫機(jī)械性能差等缺點(diǎn)，現(xiàn)在在安裝行業(yè)基本裁減。氣焊對鍍鋅層破壞較大。CO2氣體保護(hù)焊對鍍鋅鋼的焊接性能良好，當(dāng)采用適宜的焊接規(guī)范和匹配的保護(hù)氣體、焊接材料時(shí)，可獲得優(yōu)質(zhì)的焊接接頭。該辦法在工程實(shí)踐中較少采用。鎢極氬弧焊電弧能量集中，對鍍鋅層的破壞較少，并且較易形成良好的單面焊雙面成形接頭，是值得采用的一種焊接辦法，但焊接速度較慢、成本較貴。手工電弧焊是現(xiàn)在管道安裝中采用最為普遍的一種焊接辦法。在對的選擇焊條狀況下，如J421、J422、J423等氧化鈦型和鈦鈣型焊條施焊時(shí)，由于這些焊條藥皮中含有大量的金紅石和鈦鐵礦，焊條的熔化率較大，相對增加了熔化速度。如果在不擺動條件下，只是能破壞熔池前沿等鍍鋅層，普通不至于擴(kuò)大熔化區(qū)域，可減少鋅液體對焊縫金屬的滲入；在采用對的的操作辦法和焊接材料的狀況下，可得到接頭機(jī)械性能較好，并無缺點(diǎn)的焊接質(zhì)量。根據(jù)現(xiàn)在施工隊(duì)伍的現(xiàn)狀，由于手工電弧焊相對于鎢極氬弧焊價(jià)格便宜、速度快，在含有操作純熟的焊工狀況下，擬定了采用手工電弧焊工藝。四、焊接工藝控制鍍鋅鋼的焊前準(zhǔn)備與普通的低碳鋼是相似的，需要注意的是要認(rèn)真解決好坡口尺寸和附近的鍍鋅層。為了焊透，坡口尺寸要適宜，普通60~65°，要留有一定的間隙，普通為1.5~2.5mm；為了減少鋅對焊縫的滲入，在焊之前，可將坡口內(nèi)的鍍鋅層去除后來再焊。在實(shí)際監(jiān)理工作中，采用了集中打坡口，不留鈍邊工藝進(jìn)行集中控制，兩層焊接工藝，減少了未焊透的可能性。焊條應(yīng)根據(jù)鍍鋅管的基體材質(zhì)選用，普通低碳鋼由于考慮易操作性，選用J422較為普遍。焊接手法：在焊多層焊的第一層焊縫時(shí)，盡量使鋅層熔化并使之汽化、蒸發(fā)而逸出焊縫，可大大減少液體鋅留在焊縫中。在焊角焊縫時(shí)，同樣在第一層盡量使鋅層熔化并使之汽化、蒸發(fā)而逸出焊縫，其辦法是先將焊條端部向前移出約5~7mm左右，當(dāng)使鋅層熔化后再回到原來位置繼續(xù)向前施焊。再橫焊和立焊時(shí)，如選用短渣焊條如J427，咬邊傾向會很?。蝗绻捎们昂髞砘剡\(yùn)條技術(shù)，更能夠得到無缺點(diǎn)的焊接質(zhì)量。五、焊接質(zhì)量確保方法從人、材、機(jī)、法、環(huán)五個(gè)方面進(jìn)行控制1、人的因素是燃?xì)忮冧\管施焊的控制重點(diǎn)。由于缺少必要的焊后控制手段，極易偷工減料，影響質(zhì)量；同時(shí)鍍鋅管的焊接特殊性使得不容易確保焊接質(zhì)量。因此，在工程開始前，就應(yīng)當(dāng)選擇技術(shù)純熟、最佳持有對應(yīng)鍋爐壓力容器或相稱的焊工證的焊工，進(jìn)行必要的技術(shù)培訓(xùn)、交底，參考鍋爐壓力容器焊工考試規(guī)則進(jìn)行現(xiàn)場焊工考核承認(rèn)后，予以進(jìn)入現(xiàn)場施焊的許可。并不得隨意更換，確保施焊該管道焊工人員相對穩(wěn)定。2、焊材的控制：確保采購的是正規(guī)渠道的焊材，有質(zhì)保書、合格證，符合工藝規(guī)定；焊材的驗(yàn)收、領(lǐng)發(fā)料手續(xù)要正規(guī)齊全，焊條頭回收控制嚴(yán)格，以確保流向、用量；焊材要嚴(yán)格按工藝烘烤，并一次發(fā)放不超出半天用量。3、焊機(jī)；焊機(jī)是施焊的機(jī)具，必須確保性能可靠、符合工藝需要；焊機(jī)必須有檢定合格的電流、電壓表，以確保焊接工藝的對的實(shí)施。焊接電纜不能過長，較長時(shí)要調(diào)節(jié)焊接參數(shù)。4、焊接工藝辦法：確保鍍鋅管特殊操作辦法的嚴(yán)格實(shí)施，按焊接工藝進(jìn)行焊前坡口檢查，施焊工藝參數(shù)、操作手法控制，焊后外觀質(zhì)量檢查，必要時(shí)增加焊后無損檢測?？刂坪附訉哟?、每道口的焊材用量。5、焊接環(huán)境控制：確保施焊時(shí)的溫度、濕度、風(fēng)速符合工藝規(guī)定。無條件時(shí)不得施焊。六、結(jié)論：鍍鋅鋼管焊接已顯示含有很大的優(yōu)越性，在實(shí)際應(yīng)