镀锌管的焊接质量控制

都市燃气输配镀锌管的焊接质量控制摘要：本文探讨了镀锌管的焊接工艺及焊接质量控制措施，对保证燃气输送的安全提供了保障关键词：镀锌焊接质量控制一、概述镀锌钢广泛运用于各行各业，采用镀锌钢的好处是运用在空气中可以形成致密氧化物保护层的金属锌来保护内部的钢构造。在被焊接、划伤的状况下，由于Zn-Fe原电池的存在，相对活泼的镀锌部分可以作为牺牲阳极，延缓钢铁的锈蚀，同步各个构造死角均能抵达，耐腐蚀性良好。在西气东输工程末端市场--居民顾客楼栋输气中，大量采用了镀锌管。由于老式的镀锌管丝扣连接轻易泄露，导致维护工作量大，明装管影响建筑外观等缺陷，寻求新的连接方式是必然的选择。焊接由于其密封性好，强度高等长处为部分都市燃气工程所采用。然而由于镀锌层的存在，在焊接中轻易产生裂纹、气孔、夹渣，使较难得到良好的焊接质量。因此，怎样保证焊接质量，成为镀锌管安装的一种关键。二、镀锌钢的焊接特点镀锌钢一般是在低碳钢外镀一层锌，镀锌层一般在20um厚。锌的熔点在419℃，沸点908℃左右。在焊接中，锌熔化成液体浮在熔池表面或在焊缝根部位置。锌在铁中具有较大固溶度，锌液体会沿晶界深入浸蚀焊缝金属，低熔点锌形成“液体金属脆化”。同步，锌与铁可形成金属间脆性化合物，如Fe3Zn10（δ相），FeZn10（ε相）等。这些脆性相使焊缝金属塑性减少，在拉应力作用下而产生裂纹。假如焊接角焊缝，尤其是T形接头的角焊缝最轻易产生穿透裂纹。镀锌钢焊接时，坡口表面及边缘处的锌层，在电弧热作用下，产生氧化、熔化、蒸发以至挥发出白色烟尘和蒸汽，极易引起焊缝气孔。由于氧化而形成的ZnO，其熔点较高，约1800℃以上，若在焊接过程中参数偏小，将引起ZnO夹渣。同步，由于Zn成为脱氧剂，产生FeO-MnO或FeO-MnO-SiO2低熔点氧化物夹渣。假如选择焊接规范不合适，操作手法不妥，很轻易使焊缝边缘处的镀锌层熔化以至扩大熔化区域，有也许破坏镀锌层，尤其是在拉长电弧和大幅度摆动操作状况下，增宽熔化区域，破坏镀锌层更为严重。同步，由于锌的蒸发，挥发出大量的白色烟尘，对人体有刺激、伤害作用，因此，选择产生烟尘量较低的焊接措施、材料也是必须考虑的原因。三、都市燃气应用对镀锌管焊接的规定Cjj94-《城镇燃气室内工程施工及验收规范》第1.0.3条规定“焊接人员应持有上岗资格证”；第2.2.5条第四款规定“焊缝外观质量应符合GB50236-98中表11.3.2中的III级焊缝原则”，第5款规定“在主管道上开孔接支管时，开孔边缘距管道对接焊缝不应不不小于100mm，当不不小于100mm时，对接焊缝应进行射线探伤”。根据GB50236-98表11.3.2对未焊透的规定“不加垫单面焊容许值≦0.15δ，且≦0.15mm缺陷总长在6δ焊缝长度内不超过δ”及Cjj94-中射线探伤规定，确定镀锌管对接焊缝应采用单面焊双面成形工艺。同步，由于单面焊双面成形工艺对焊工素质的规定较高，应选用锅炉压力容器压力管道焊工，并具有对应的焊工操作项目。由于规范未提出探伤比例，应严格规定焊工按焊接工艺确定的坡口组对，严格按工艺参数施焊，当有怀疑时四、焊接工艺的选择镀锌钢的焊接措施较多，一般在镀锌钢构造中常用气焊、手工电弧焊、CO2气体保护焊、埋弧自动焊、钨极氩弧焊等措施。气焊过去常用于镀锌管的焊接，由于气焊热输入不集中，轻易产生缺陷，焊缝机械性能差等缺陷，目前在安装行业基本淘汰。气焊对镀锌层破坏较大。CO2气体保护焊对镀锌钢的焊接性能良好，当采用合适的焊接规范和匹配的保护气体、焊接材料时，可获得优质的焊接接头。该措施在工程实践中较少采用。钨极氩弧焊电弧能量集中，对镀锌层的破坏较少，并且较易形成良好的单面焊双面成形接头，是值得采用的一种焊接措施，但焊接速度较慢、成本较贵。手工电弧焊是目前管道安装中采用最为普遍的一种焊接措施。在对的选择焊条状况下，如J421、J422、J423等氧化钛型和钛钙型焊条施焊时，由于这些焊条药皮中具有大量的金红石和钛铁矿，焊条的熔化率较大，相对增长了熔化速度。假如在不摆动条件下，只是能破坏熔池前沿等镀锌层，一般不至于扩大熔化区域，可减少锌液体对焊缝金属的渗透；在采用对的的操作措施和焊接材料的状况下，可得到接头机械性能很好，并无缺陷的焊接质量。根据目前施工队伍的现实状况，由于手工电弧焊相对于钨极氩弧焊价格廉价、速度快，在具有操作纯熟的焊工状况下，确定了采用手工电弧焊工艺。四、焊接工艺控制镀锌钢的焊前准备与一般的低碳钢是相似的，需要注意的是要认真处理好坡口尺寸和附近的镀锌层。为了焊透，坡口尺寸要合适，一般60~65°，要留有一定的间隙，一般为1.5~2.5mm；为了减少锌对焊缝的渗透，在焊之前，可将坡口内的镀锌层清除后来再焊。在实际监理工作中，采用了集中打坡口，不留钝边工艺进行集中控制，两层焊接工艺，减少了未焊透的也许性。焊条应根据镀锌管的基体材质选用，一般低碳钢由于考虑易操作性，选用J422较为普遍。焊接手法：在焊多层焊的第一层焊缝时，尽量使锌层熔化并使之汽化、蒸发而逸出焊缝，可大大减少液体锌留在焊缝中。在焊角焊缝时，同样在第一层尽量使锌层熔化并使之汽化、蒸发而逸出焊缝，其措施是先将焊条端部向前移出约5~7mm左右，当使锌层熔化后再回到本来位置继续向前施焊。再横焊和立焊时，如选用短渣焊条如J427，咬边倾向会很小；假如采用前后来回运条技术，更可以得到无缺陷的焊接质量。五、焊接质量保证措施从人、材、机、法、环五个方面进行控制1、人的原因是燃气镀锌管施焊的控制重点。由于缺乏必要的焊后控制手段，极易偷工减料，影响质量；同步镀锌管的焊接特殊性使得不轻易保证焊接质量。因此，在工程开始前，就应当选择技术纯熟、最佳持有对应锅炉压力容器或相称的焊工证的焊工，进行必要的技术培训、交底，参照锅炉压力容器焊工考试规则进行现场焊工考核承认后，予以进入现场施焊的许可。并不得随意更换，保证施焊该管道焊工人员相对稳定。2、焊材的控制：保证采购的是正规渠道的焊材，有质保书、合格证，符合工艺规定；焊材的验收、领发料手续要正规齐全，焊条头回收控制严格，以保证流向、用量；焊材要严格按工艺烘烤，并一次发放不超过半天用量。3、焊机；焊机是施焊的机具，必须保证性能可靠、符合工艺需要；焊机必须有检定合格的电流、电压表，以保证焊接工艺的对的实行。焊接电缆不能过长，较长时要调整焊接参数。4、焊接工艺措施：保证镀锌管特殊操作措施的严格实行，按焊接工艺进行焊前坡口检查，施焊工艺参数、操作手法控制，焊后外观质量检查，必要时增长焊后无损检测。控制焊接层次、每道口的焊材用量。5、焊接环境控制：保证施焊时的温度、湿度、风速符合工艺规定。无条件时不得施焊。六、结论：镀锌钢管焊接已显示具有很大的优越性，在实际应