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通過對焊接工藝的幾大要素進行分析，結(jié)合實際施工，探討不銹鋼管道焊接的質(zhì)量控制。

通過多個項目的施工實踐，在油田管道、儲罐、設備的安裝施工中積累了一些經(jīng)驗，并對不銹鋼焊接有了進一步認識。現(xiàn)結(jié)合實際施工，針對不銹鋼焊接的質(zhì)量控制，談幾點體會。

1焊接工藝的確定

不銹鋼的牌號比較多，在施工中較常用的是奧氏體，如：0Cr18Ni9Ti、1Crl8Ni9Ti等。奧氏體不銹鋼的焊接性比較好，相對比較容易焊接，焊接接頭即使在焊態(tài)也具有較高的韌性。但與普通碳素鋼相比，其導熱率約為碳鋼的1/3，膨脹系數(shù)卻比碳鋼大1.5倍。由于奧氏體不銹鋼具有較低的導熱率和較高的膨脹系數(shù)，在焊接過程中將會產(chǎn)生較大的變形和應變。焊接質(zhì)量主要取決于焊接工藝是否與母材相適應，為此在確定焊接工藝時，必須從以下幾大要素。

1.1焊接方法的選擇

不銹鋼常用的焊接方法有手工電弧焊、氣體保護焊及自動埋弧焊。主要根據(jù)設計的介質(zhì)參數(shù)、施工條件和操作環(huán)境、以及施工成本等確定。在工藝管道施工中，因管徑大小不等，且管道上閥門、管件較多，使得焊口位置變化較復雜。所以一般采用手工電弧焊。

在油田站場施工中，由于輸送的介質(zhì)多為易燃、易爆或介質(zhì)有一定清潔度要求（如潤滑油等），通常我們都是采用氬弧焊打底、手工電弧焊蓋面的方式焊接。

1.2焊接材料的選擇

焊接材料的選擇主要應從母材的化學成分、管道介質(zhì)溫度和壓力、焊機電流（交流或直流）、焊接方法以及焊接時的環(huán)境溫度等多方面考慮。奧氏體不銹鋼通常采用鉻鎳不銹鋼焊條（牌號為“A”字頭）。具體牌號可根據(jù)焊條的性價比擇優(yōu)選用。

需要氬弧焊打底時通常選用含Ti、Nb的手工鎢極氬弧焊焊絲，鎢極采用鈰鎢極WCe-20，惰性保護氣體采用99.99%的氬氣。

1.3焊縫坡口形式的選擇

不同的母材和焊材在焊接時對坡口尺寸的要求是不同的。這是因為，材質(zhì)的化學成分和物理特性不同，其施焊時的穿透力（熔深）也不盡相同。所以在施工時一定要根據(jù)具體的材質(zhì)，調(diào)整坡口的對口間隙、鈍邊、坡口角度。如果坡口尺寸過大，不僅會提高施工成本，還會使焊縫應力過大，易變形和產(chǎn)生裂紋；而坡口尺寸過小，則容易出現(xiàn)未焊透、夾渣等質(zhì)量缺陷。在采用手工電弧焊進行作業(yè)時，因不銹鋼比碳鋼焊條的穿透力小。所以坡口角度及對口間隙應適當增大，可按規(guī)范給定的正偏差值進行控制，或通過試焊來確定。

1.4選擇焊接電流

由于奧氏體不銹鋼的電阻率為低碳鋼的4倍以上，焊接時產(chǎn)生的電阻熱較大，藥皮容易發(fā)紅、開裂。所以同樣直徑的焊條焊接電流應比低碳鋼降低20%左右，焊條長度亦比同直徑的碳鋼焊條短，否則焊接式由于藥皮的迅速發(fā)紅、開裂會失去保護而無法焊接。當使用大電流時將引起焊條過熱和藥皮中有效成分的燒損，使焊縫保護不良容易引發(fā)缺陷，同時也得不到預期的焊縫金屬成分，所以焊接電流不宜過大。一般選用較小的焊接電流為宜。

2焊前的準備工作

焊接作業(yè)前，要進行有針對性的準備。這種準備是保證焊接質(zhì)量的重要組成部分。其內(nèi)容主要從以下三方面考慮：

2.1焊工技能的確認

從事焊接作業(yè)的焊工必須持證上崗，并嚴格按操作證上注明的允許施焊項目進行作業(yè)。同時，必須做好焊工的上崗培訓及考試，做好先關(guān)技術(shù)交底，合格后方能進行作業(yè)。

2.2焊接材料的管理

焊條在儲存、運輸期間藥皮會吸潮，使藥皮中的水分增加。焊條使用前必須進行烘干，降低藥皮中的含水量，其目的是：減少焊接過程中的飛濺，使焊接電弧能夠穩(wěn)定地燃燒；防止在焊縫中產(chǎn)生氣孔；防止產(chǎn)生在焊接某些合金鋼時由氫引起的延遲裂紋。烘焙必須使用可控溫的專用烘干箱。用多少烘多少，隨用隨取。烘干后的焊條應放在保溫筒內(nèi)使用。外露超過2h應重新烘焙。重復不宜超過3次。

2.3管道的坡口加工

不銹鋼管坡口可采用機械加工或等離子切割。在施焊前，應先清除坡口處的氧化層及毛刺等。由于不銹鋼與碳鋼接觸會產(chǎn)生“滲碳”現(xiàn)象，所以在焊道及飛濺清理時，必須使用專用砂輪和不銹鋼刷子。

3焊接缺陷的成因及預防

未焊透：焊接電流小，根部間隙小，焊接速度過快、焊角度不正常等均易產(chǎn)生未焊透的缺陷。合適的根部間隙和焊接電流，正確調(diào)整焊角度就可避免產(chǎn)生未焊透。

變形：由于奧氏體不銹鋼有大的膨脹系數(shù)和小的導熱率，致使不銹鋼在焊接時，容易出現(xiàn)較大的焊接變形。所以在組對時，要根據(jù)不同位置的焊縫，使用不同類型的防變形卡具，定位焊和固定焊的位置應比一般碳鋼間距小。焊接時，應合理確定焊接順序。母材厚度較大時，焊道應多層施焊，并以小線能量施焊。

氧化嚴重：打底焊時，管內(nèi)充氬裝置未能起到良好的保護作用，焊縫背面將氧化；焊接過程中對熔池及焊絲端頭保護不良，或焊絲表面有氧化雜質(zhì)也將會氧化嚴重。充氬裝置盡可能與管子對嚴，不能留有間隙，管子的間隙用耐高溫錫油紙貼上，避免焊縫氧化。

夾渣、夾鎢：焊接過程中，若焊絲端頭在高溫過程中脫離了氬氣保護區(qū)，在空氣中被氧化，當再次焊接時被氧化的焊絲端頭未清理，又送入熔池中，在斷口試驗中即判為夾渣；若鎢極長度伸出量過大，焊動作不穩(wěn)定，鎢極與焊絲或鎢極與熔池相碰后，又未終止焊接，從而造成夾鎢。因管子是圓的，焊、送絲角度要隨時變化，所以手法一定要穩(wěn)、準，就能避免夾渣、夾鎢現(xiàn)象的發(fā)生。

內(nèi)凹：裝配間隙小，焊接過程中焊擺動幅度大，致使電弧熱量不能集中于根部，產(chǎn)生了背面焊縫低于試件表面的內(nèi)凹現(xiàn)象。電弧熱量盡量集中于根部，仰焊部位多給點焊絲可避免內(nèi)凹。

裂紋：焊條烘焙后，要使用保溫筒盛裝。施焊環(huán)境溫度宜在0℃以上，且不宜在施焊過程中發(fā)生幅度較大的波動。施焊時，焊條不應做橫向擺動，運條采用向前拉，不擺動的直線運條法。在立焊時如必須進行橫向擺動，擺動幅度應盡量減少，過分的橫向擺動容易造成熱裂紋和保護不良。采用小電流、快速焊，一次焊成的焊縫不宜過寬，最好不超過焊條直徑的3倍。弧長應盡量保持短弧，長電弧不僅會引起合金成分的燒損，而且可能會由于空氣中氮氣的侵入造成鐵素體的減少引發(fā)熱裂紋。收弧時應將弧坑填滿，凹陷的弧坑是很難避免熱裂紋發(fā)生的。

4結(jié)語

對于安裝工程來說，影響施工質(zhì)量的因素很多，但焊接質(zhì)量絕對是其中的重要一環(huán)，將直接影響生產(chǎn)安全。為此，必須不斷提高施工中的焊接質(zhì)量，以便更好地服務于企業(yè)、服務于社會。