鍍鋅管的焊接質(zhì)量控制

都市燃氣輸配鍍鋅管的焊接質(zhì)量控制摘要：本文探討了鍍鋅管的焊接工藝及焊接質(zhì)量控制措施，對保證燃氣輸送的安全提供了保障關鍵詞：鍍鋅焊接質(zhì)量控制一、概述鍍鋅鋼廣泛運用于各行各業(yè)，采用鍍鋅鋼的好處是運用在空氣中可以形成致密氧化物保護層的金屬鋅來保護內(nèi)部的鋼構造。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可以作為犧牲陽極，延緩鋼鐵的銹蝕，同步各個構造死角均能抵達，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。由于老式的鍍鋅管絲扣連接輕易泄露，導致維護工作量大，明裝管影響建筑外觀等缺陷，尋求新的連接方式是必然的選擇。焊接由于其密封性好，強度高等長處為部分都市燃氣工程所采用。然而由于鍍鋅層的存在，在焊接中輕易產(chǎn)生裂紋、氣孔、夾渣，使較難得到良好的焊接質(zhì)量。因此，怎樣保證焊接質(zhì)量，成為鍍鋅管安裝的一種關鍵。二、鍍鋅鋼的焊接特點鍍鋅鋼一般是在低碳鋼外鍍一層鋅，鍍鋅層一般在20um厚。鋅的熔點在419℃，沸點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。鋅在鐵中具有較大固溶度，鋅液體會沿晶界深入浸蝕焊縫金屬，低熔點鋅形成“液體金屬脆化”。同步，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，在拉應力作用下而產(chǎn)生裂紋。假如焊接角焊縫，尤其是T形接頭的角焊縫最輕易產(chǎn)生穿透裂紋。鍍鋅鋼焊接時，坡口表面及邊緣處的鋅層，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，極易引起焊縫氣孔。由于氧化而形成的ZnO，其熔點較高，約1800℃以上，若在焊接過程中參數(shù)偏小，將引起ZnO夾渣。同步，由于Zn成為脫氧劑，產(chǎn)生FeO-MnO或FeO-MnO-SiO2低熔點氧化物夾渣。假如選擇焊接規(guī)范不合適，操作手法不妥，很輕易使焊縫邊緣處的鍍鋅層熔化以至擴大熔化區(qū)域，有也許破壞鍍鋅層，尤其是在拉長電弧和大幅度擺動操作狀況下，增寬熔化區(qū)域，破壞鍍鋅層更為嚴重。同步，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措施、材料也是必須考慮的原因。三、都市燃氣應用對鍍鋅管焊接的規(guī)定Cjj94-《城鎮(zhèn)燃氣室內(nèi)工程施工及驗收規(guī)范》第1.0.3條規(guī)定“焊接人員應持有上崗資格證”；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，開孔邊緣距管道對接焊縫不應不不小于100mm，當不不小于100mm時，對接焊縫應進行射線探傷”。根據(jù)GB50236-98表11.3.2對未焊透的規(guī)定“不加墊單面焊容許值≦0.15δ，且≦0.15mm缺陷總長在6δ焊縫長度內(nèi)不超過δ”及Cjj94-中射線探傷規(guī)定，確定鍍鋅管對接焊縫應采用單面焊雙面成形工藝。同步，由于單面焊雙面成形工藝對焊工素質(zhì)的規(guī)定較高，應選用鍋爐壓力容器壓力管道焊工，并具有對應的焊工操作項目。由于規(guī)范未提出探傷比例，應嚴格規(guī)定焊工按焊接工藝確定的坡口組對，嚴格按工藝參數(shù)施焊，當有懷疑時四、焊接工藝的選擇鍍鋅鋼的焊接措施較多，一般在鍍鋅鋼構造中常用氣焊、手工電弧焊、CO2氣體保護焊、埋弧自動焊、鎢極氬弧焊等措施。氣焊過去常用于鍍鋅管的焊接，由于氣焊熱輸入不集中，輕易產(chǎn)生缺陷，焊縫機械性能差等缺陷，目前在安裝行業(yè)基本淘汰。氣焊對鍍鋅層破壞較大。CO2氣體保護焊對鍍鋅鋼的焊接性能良好，當采用合適的焊接規(guī)范和匹配的保護氣體、焊接材料時，可獲得優(yōu)質(zhì)的焊接接頭。該措施在工程實踐中較少采用。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措施，但焊接速度較慢、成本較貴。手工電弧焊是目前管道安裝中采用最為普遍的一種焊接措施。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，由于這些焊條藥皮中具有大量的金紅石和鈦鐵礦，焊條的熔化率較大，相對增長了熔化速度。假如在不擺動條件下，只是能破壞熔池前沿等鍍鋅層，一般不至于擴大熔化區(qū)域，可減少鋅液體對焊縫金屬的滲透；在采用對的的操作措施和焊接材料的狀況下，可得到接頭機械性能很好，并無缺陷的焊接質(zhì)量。根據(jù)目前施工隊伍的現(xiàn)實狀況，由于手工電弧焊相對于鎢極氬弧焊價格廉價、速度快，在具有操作純熟的焊工狀況下，確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備與一般的低碳鋼是相似的，需要注意的是要認真處理好坡口尺寸和附近的鍍鋅層。為了焊透，坡口尺寸要合適，一般60~65°，要留有一定的間隙，一般為1.5~2.5mm；為了減少鋅對焊縫的滲透，在焊之前，可將坡口內(nèi)的鍍鋅層清除后來再焊。在實際監(jiān)理工作中，采用了集中打坡口，不留鈍邊工藝進行集中控制，兩層焊接工藝，減少了未焊透的也許性。焊條應根據(jù)鍍鋅管的基體材質(zhì)選用，一般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，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，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，其措施是先將焊條端部向前移出約5~7mm左右，當使鋅層熔化后再回到本來位置繼續(xù)向前施焊。再橫焊和立焊時，如選用短渣焊條如J427，咬邊傾向會很小；假如采用前后來回運條技術，更可以得到無缺陷的焊接質(zhì)量。五、焊接質(zhì)量保證措施從人、材、機、法、環(huán)五個方面進行控制1、人的原因是燃氣鍍鋅管施焊的控制重點。由于缺乏必要的焊后控制手段，極易偷工減料，影響質(zhì)量；同步鍍鋅管的焊接特殊性使得不輕易保證焊接質(zhì)量。因此，在工程開始前，就應當選擇技術純熟、最佳持有對應鍋爐壓力容器或相稱的焊工證的焊工，進行必要的技術培訓、交底，參照鍋爐壓力容器焊工考試規(guī)則進行現(xiàn)場焊工考核承認后，予以進入現(xiàn)場施焊的許可。并不得隨意更換，保證施焊該管道焊工人員相對穩(wěn)定。2、焊材的控制：保證采購的是正規(guī)渠道的焊材，有質(zhì)保書、合格證，符合工藝規(guī)定；焊材的驗收、領發(fā)料手續(xù)要正規(guī)齊全，焊條頭回收控制嚴格，以保證流向、用量；焊材要嚴格按工藝烘烤，并一次發(fā)放不超過半天用量。3、焊機；焊機是施焊的機具，必須保證性能可靠、符合工藝需要；焊機必須有檢定合格的電流、電壓表，以保證焊接工藝的對的實行。焊接電纜不能過長，較長時要調(diào)整焊接參數(shù)。4、焊接工藝措施：保證鍍鋅管特殊操作措施的嚴格實行，按焊接工藝進行焊前坡口檢查，施焊工藝參數(shù)、操作手法控制，焊后外觀質(zhì)量檢查，必要時增長焊后無損檢測?？刂坪附訉哟巍⒚康揽诘暮覆挠昧?。5、焊接環(huán)境控制：保證施焊時的溫度、濕度、風速符合工藝規(guī)定。無條件時不得施焊。六、結論：鍍鋅鋼管焊接已顯示具有很大的優(yōu)越性，在實際應