螺旋缝埋弧焊管补焊工艺评定方法探讨

螺旋缝埋弧焊管补焊工艺评定方法探讨
作者：李佳
来源：《中国化工贸易·下旬刊》2018年第05期
摘要：社会经济的快速发展，对螺旋缝埋弧焊管补焊工作带来了新的机遇与挑战，有必要对其工艺评定问题展开深入研究与探讨，并采取最优化的实施措施，达到事半功倍的效果。

本文概述了相关内容，分析了螺旋缝埋弧焊管的修复焊接过程，研究了结构钢焊条铸铁补焊工艺。

望该课题的研究，对后续相关工作的实践能够起到借鉴与参考作用。

关键词：螺旋缝埋弧焊管；补焊；工艺；评定
1 前言
在螺旋缝埋弧焊管补焊工作中，对工艺的评定是一项综合性较强的系统性工作，如何取得最为理想的效果，保证顺利进行，备受业内人士关注。

本文从实际出发，结合相关先进理念，对该课题进行了深入研究，阐述了个人的几点认识。

2 概述
螺旋缝埋弧焊管由于不同工艺、材料配比导致其可焊接性能也各有差异，其所采用的焊接工艺也不尽相同，在对螺旋缝埋弧焊管的可焊性进行分析时可以采用对螺旋缝埋弧焊管中的碳当量进行估算或是采用试验的方法来确定螺旋缝埋弧焊管的可焊性。

其中碳当量法主要是通过对螺旋缝埋弧焊管中的化学成分来进行估算从而确定钢材中的化学成分对于钢材焊接热影响及淬硬性的影响程度。

从而对螺旋缝埋弧焊管在焊接时所产生的冷裂纹程度及脆化程度等进行估算。

同时在螺旋缝埋弧焊管修复焊接的过程中需要结合螺旋缝埋弧焊管的结构形状、钢材的刚度等综合考虑螺旋缝埋弧焊管修复的可焊性，尤其是对于一些较为重要的螺旋缝埋弧焊管修复，首先需要对螺旋缝埋弧焊管材料进行一定的可焊性试验，确定螺旋缝埋弧焊管的可焊性，并选择较为合适的母材。

3 螺旋缝埋弧焊管的修复焊接过程
3.1 螺旋缝埋弧焊管修复区域开坡口
在螺旋缝埋弧焊管的补焊过程中较常出现的问题主要有：①在螺旋缝埋弧焊管焊接时由于温度的突然变化导致螺旋缝埋弧焊管内产生较为严重的焊接应力，随着焊接应力的积聚会使得螺旋缝埋弧焊管产生较为严重的裂纹及铸件形变；②螺旋缝埋弧焊管修复补焊的部位与铸件本身的性能有较大的差距，无法形成良好的使用性能；③焊接过程中出现气孔、夹渣等影响螺旋缝埋弧焊管性能的缺陷；④融敷金属与母材融合性不高。

为提高螺旋缝埋弧焊管修复补焊的效果需要做好对于螺旋缝埋弧焊管性能的试验，从而掌握正确的补焊操作方法：①做好螺旋缝埋弧焊管缺陷部位的清理工作，在螺旋缝埋弧焊管修复补焊之前首先需要对缺陷部位表面的氧化皮、杂质、夹渣等影响补焊的因素去除，从而使得融敷金属能够与母材更好的进行结合，确保螺旋缝埋弧焊管修复的质量；②为提高焊接质量需要在螺旋缝埋弧焊管修复部位开坡口，从而提高螺旋缝埋弧焊管焊接的强度，其中，在螺旋缝埋弧焊管表面开坡口的过程中需要根据螺旋缝埋弧焊管表面缺陷的特性和螺旋缝埋弧焊管的特点来进行确定，其中所开的坡口应当使得螺旋缝埋弧焊管的补焊部分向外扩张，形成口大里小的形状，在开好坡口后需要对所开坡口的表面进行清洁和整理，去除表面的杂质，其中坡口的深度需要达到可以漏出完好的金属，为确保螺旋缝埋弧焊管补焊熔敷金属与母材形成良好的熔接性并防止裂纹的产生，在坡口的底部及转角都应尽量保持光滑，并去除尖角，同时为了更好地避免开坡口或焊接的过程中裂纹的进一步扩展，在螺旋缝埋弧焊管缺陷区域开坡口之前应当在裂纹的末端或是距离裂纹末端约5mm～10mm处进行钻孔，钻头选用5mm～10mm的钻头，并将钻孔的深度控制在10mm以内。

在对脆性材料或是较为重要的螺旋缝埋弧焊管进行修复的过程中，首先需要对其母材进行一定的可焊性试验，确定螺旋缝埋弧焊管母材的可焊性的基础上需要完成对于脆性材料及重要螺旋缝埋弧焊管的退火后再对螺旋缝埋弧焊管缺陷区域进行开坡口处理。

为防止螺旋缝埋弧焊管在修复焊接的过程中由于温度的变化所产生的应力而导致的裂纹与形变，在螺旋缝埋弧焊管修复补焊之前需要对缺陷区域或是整个螺旋缝埋弧焊管进行预热，其中，对于螺旋缝埋弧焊管预热温度以及预热程度的控制主要是根据螺旋缝埋弧焊管的可焊性能以及螺旋缝埋弧焊管的结构形式与缺陷所在部位来进行确定的，在螺旋缝埋弧焊管修复焊接时可以采用冷焊或是热焊的方式。

其中对于低碳钢或是低合金钢等塑性与可焊性较好且结构较为简单、缺陷性不大的一些区域，可以在螺旋缝埋弧焊管修复补焊时采用冷焊的方法加以补焊，而对于一些高锰钢等的铸件则通常需要在淬火后在进行相应的补焊，高锰钢由于其材料特性在修复焊接时无需采用预热。

而对于铸件中的中碳钢、高碳钢以及合金钢塑件等的可焊性较差且焊接难度较大的螺旋缝埋弧焊管则在螺旋缝埋弧焊管修复补焊时必须要对其进行预热。

3.2 螺旋缝埋弧焊管修复补焊时对于焊条的选择
在螺旋缝埋弧焊管修复补焊时需要根据螺旋缝埋弧焊管材料的物理、化学以及力学特性来对焊条进行相应的选取：①在焊条的选择时需要根据等强度的选择首先需要选择满足力学性能的焊条，同时结合母材的可焊性，选用非等强度的焊条；②在焊条选择时应尽可能的选择与母材成分相近的焊条；③当螺旋缝埋弧焊管母材中含有的碳、磷、硫等有害杂质校对时，应当尽可能的选择具有抗裂性与抗气孔性能较好的焊条，用以确保对于螺旋缝埋弧焊管修复补焊的可靠性。

根据待修复螺旋缝埋弧焊管的工作条件以及使用性能等来对焊条进行选择：①当螺旋缝埋弧焊管工作时需要承受载荷和冲击载荷时，为确保螺旋缝埋弧焊管补焊效果需要选用低氢、钛钙等的焊条；②对于磨损条件下工作的铸件，以及耐腐蚀条件下的螺旋缝埋弧焊管，应当在考
虑其工作条件的基础上选用较为合理的焊条。

在考虑以上条件的同时还需要在考虑螺旋缝埋弧焊管的几何形状与复杂程度。

3.3 螺旋缝埋弧焊管修复补焊要点
在螺旋缝埋弧焊管补焊时根据材料特性选择合适的焊接电流，在螺旋缝埋弧焊管修复补焊时应当尽可能的使补焊的部位朝上，从而方便焊接操作。

对于一些螺旋缝埋弧焊管表面缺陷区域较大的焊件，需要在修复焊接时采用平面堆焊法，对于高碳钢和合金碳钢等在焊接时无需预热的螺旋缝埋弧焊管，需要在焊接时每焊完一段或是一层后对其进行敲击，避免热应力积聚而导致新裂缝的产生。

4 结构钢焊条铸铁补焊工艺
4.1 避免冷裂纹的工艺措施
针对冷裂纹产生的原因，可对其工件采取加热补焊法，或加热减应区法，但要正确选择加热部位，控制加热温度及冷却温度，正确运用电弧冷焊技术，从减少、消除应力着手，闷盖等产品一般采用加热减应区法，通过工艺措施改变焊缝的化学成分和合金系统，提高塑性，降低硬度，使其有较好的变形能力。

防止应力集中而产生裂纹。

4.2 避免热裂纹的工艺措施
①清理缺陷、开坡口，直至露出金属光泽，以防止油污、铁锈及含水物质中的氢侵入溶池；②提高焊条的抗热裂纹与性能，在结构钢焊条上，涂三氧化铁优先选用J506交、直两用碱性低氢型焊条，抗裂性好；③焊条必须烘干，以防止气孔、夹渣的产生，烘干温度在150-200℃之间，保温l-2h后，放在保温筒内随用随取；④坡口底部处理为u型，避免V型尖角以减少溶合比，坡口相应大时，打底焊可选用小直径如φ2-φ2.5mm焊条，同时采用较小电流，减少熔深和减少熔合区白口层的厚度；⑤采用小直径焊条，以减少白口组织，并且采用短弧焊，加快焊接速度，焊条尽量做很小的横向摆动，以减少焊缝金属高温停留时间过长，分段补焊，避免焊缝温升太快、太高，高温区过大过长，每补100-200mm迅速用带小平圆角的小锤迅速地锤击焊道金属表面，最好用小型电动或风动镐快速锤击，使焊道压缩膨胀，焊缝应力减小，直到焊道上出现均匀密布点并冷却为止。

5 结束语
总之，在当前各种条件下，螺旋缝埋弧焊管补焊工艺评定工作实践中依旧存在着多方面的问题，我们应该从这些问题的实际情况出发，深刻分析其产生的多方面原因，统筹并进，多措并举，克服该项工作中的诸多难点问题，进而获得最为优化可行的实施策略与效果。

参考文献：
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