如何提高井管焊接質(zhì)量

王志龍

【摘要】我們采油五廠在日常生產(chǎn)維護(hù)中，經(jīng)常對(duì)井口、井管進(jìn)行焊接作業(yè)，焊接的質(zhì)量直接影響著采油的產(chǎn)量及安全。因焊接質(zhì)量造成多次返工、返修，給生產(chǎn)帶來負(fù)面影響。安全方面，因漏泄點(diǎn)有很多易燃油，給焊接帶來諸多不便，如果切割，焊接會(huì)造成火災(zāi)及爆炸，燒損設(shè)備，直接影響焊接人員人身安全，和全年的采油任務(wù)。為了保障安全，焊接之前必須用堿水或蒸汽進(jìn)行清理，合格后方可焊接。經(jīng)有關(guān)部門批準(zhǔn)才能檢修作業(yè)。

【關(guān)鍵詞】焊接；質(zhì)量；材料；工藝；安全

我們采油五廠在焊接一些承壓油管道、汽水管道，其中井管為Ф60x6毫米無縫鋼管。因生產(chǎn)需要、技術(shù)改造，每年都有很多的焊接焊口。在焊接過程中因焊接角度、焊接環(huán)境、焊接人員自身技術(shù)、焊條的使用、烘干以及油、銹、污的清理都會(huì)影響焊后質(zhì)量，容易造成氣孔、咬邊、焊瘤、夾渣、未熔合、裂紋等缺陷。因焊接質(zhì)量造成設(shè)備停運(yùn)現(xiàn)象常有發(fā)生。為克服以上缺陷，我們要從源頭做起，避免焊接缺陷的產(chǎn)生，降低設(shè)備停產(chǎn)率，保證焊接質(zhì)量和安全生產(chǎn)。

一、井管Ф60x6毫米無縫鋼管是屬于低合金鋼（16錳），焊接時(shí)要考慮無縫鋼管的合金元素及其抗裂性能、機(jī)械性能、抗拉強(qiáng)度、沖擊韌度、物理性能等綜合因素。必須了解低合金管16錳的化學(xué)成分，其化學(xué)成分為：c：0.12～0.20 si 0.20～0.55 mn：1.20～1.60 p≤0.045 s≤0.045 根據(jù)其化學(xué)成分選用匹配的焊接材料。

1、焊接材料的選擇與焊接質(zhì)量息息相關(guān)，如果焊條選錯(cuò)會(huì)造成焊縫強(qiáng)的下降。焊接材料選高會(huì)造成浪費(fèi)。焊接材料焊條的化學(xué)成分要與焊件的化學(xué)成分相匹配，通常情況下我們都會(huì)選用E5015（507）。根據(jù)管件大小，選擇焊條直徑及焊接電流。E5015（507）焊條的化學(xué)成分及性能做一說明：E5015（507）焊條屬于低氫型焊條，直流反接，適用于平焊、立焊、仰焊、橫焊以及全位置焊接，熔敖金屬抗拉強(qiáng)度≥49Mpa（50kgf/mm2），其化學(xué)成分為：C：0.012 Mn：0.90 P：0.035 S：0.035 Si：0.55 Mo：0.40～0.65

2、焊條使用前必須嚴(yán)格檢查是否在保質(zhì)期內(nèi)、受潮、生銹、焊條藥皮脫落、開裂，如有以上情況則不允許使用。焊條檢驗(yàn)合格后要烘干一小時(shí)，烘干溫度為350度，恒溫兩小時(shí)。焊條烘干后必須放進(jìn)保溫桶內(nèi)便于使用。

二、焊件的清理工作

1、焊件的清理：焊件表面不允許有油污、水汽、銹蝕，否則會(huì)造成焊管內(nèi)外產(chǎn)生氣孔、夾渣、未熔合等內(nèi)外缺陷，使焊縫強(qiáng)度降低，容易造成事故。我們先將焊件表面坡口管段用角向磨光機(jī)打出金屬光澤10-20mm，管子內(nèi)部采用電磨打磨10-20mm，使管內(nèi)油污、水銹打磨出金屬光澤，方可使用。一般坡口角度30～350便于焊條焊透。坡口的制作一般為火焊切割、機(jī)械加工、角向磨光機(jī)、切割位依次打磨干凈。

2、焊件的定位：焊縫的間隙必須要保證。間隙大小直接影響著焊接的質(zhì)量。間隙過小會(huì)造成焊不透、管內(nèi)內(nèi)凹及裂紋。間隙過大易造成燒穿，焊接速度過慢則浪費(fèi)材料，浪費(fèi)時(shí)間。焊縫應(yīng)力過大，強(qiáng)度降低、焊縫增寬、熔合不好、焊縫成型不美觀，我們要根據(jù)管子的大小及壁厚合理選用間隙。例：60*6mm管子對(duì)接一般間隙為Ф3.2焊條，去掉藥皮后放置在中間為好。

3、焊接操作：點(diǎn)焊。焊接之前必須點(diǎn)焊焊件管。點(diǎn)焊的位置應(yīng)在時(shí)鐘十點(diǎn)鐘位置和兩點(diǎn)鐘位置，點(diǎn)焊長(zhǎng)度為10～20mm，并打磨斜坡，便于接頭。焊接時(shí)不許有內(nèi)凹、夾渣、氣孔。未熔合等缺陷，如有必須返工打磨干凈，重新點(diǎn)焊到合格為止。起焊點(diǎn)為時(shí)鐘6點(diǎn)鐘位置，從焊件底部焊接，焊接方向應(yīng)從正仰焊位置由下向上分左右兩半周進(jìn)行焊接操作。當(dāng)焊到九點(diǎn)處要從管子另一端焊接，防止管子變形。如在一側(cè)焊接，會(huì)把另一側(cè)間隙拉大，造成管子彎曲，應(yīng)力大，給焊接帶來很大的難度，無法保證焊接質(zhì)量。

三、焊接電流的選擇

焊接電流如選擇不好直接影響整個(gè)焊縫，電流過大會(huì)造成氣孔、燒穿、焊瘤咬邊。焊接速度變慢，易造成焊縫表面咬邊，焊縫底部增高，焊縫成型不美觀，焊縫成形不好。焊接電流過小易造成未熔合，未焊透、裂紋夾渣、內(nèi)凹、氣孔等缺陷，焊縫成形不好，X射線檢驗(yàn)不能通過，焊縫強(qiáng)度降低，硬性下降，應(yīng)力分配不均，給生產(chǎn)帶來不利因素。正確選擇電流大小是焊接的頭等大事。例：60*6mm的無縫鋼管焊接，采用Ф2.5E5015焊條，根部焊道采用的焊接電流應(yīng)為60～75A；填充焊道采用的焊接電流應(yīng)為100～110A：蓋面層焊道采用的焊接焊電流為90～110A。焊條必須烘干，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。從烘干箱取出的焊條要放入烘干筒中，隨用隨取，應(yīng)蓋緊烘干筒蓋子，防止受潮。

四、工件施焊

1、焊接前檢查點(diǎn)固焊點(diǎn)是否有內(nèi)凹、未熔合、氣孔、夾渣、油污、鐵銹，觀察焊縫兩邊間隙是否一致，是否有錯(cuò)邊，如果有及時(shí)處理，以便于施焊。先從焊縫底部焊接，焊條要插入焊縫根部，引燃電弧后，電弧稍作停頓，預(yù)熱2秒左右，應(yīng)有輕微的橫向擺動(dòng)，并在根部停留3左右秒然后緩慢向前運(yùn)條再向前施焊，聽到有“噗噗”聲音為好。焊接速度不宜過快也不應(yīng)過慢，應(yīng)均勻施焊。運(yùn)條幅度要小一些，速度要快一些，電弧要短，焊條與焊件切線的上傾角為80度左右。注意焊縫兩邊熔合，第一層打底厚度為2.5mm左右，當(dāng)焊條用完應(yīng)及時(shí)更換焊條，并打磨管子接頭處，便于焊透。接頭時(shí)焊條要在焊縫下邊5mm處起焊，預(yù)熱并在接頭處停留2～3秒，再進(jìn)行施焊。當(dāng)管子焊到上爬坡時(shí)，焊條不要往里給過多，易造成焊瘤，因?yàn)殍F水有向下的重力，當(dāng)上接頭時(shí)，必須要焊過焊縫中心線，接頭時(shí)焊條要畫圓形收弧。一層焊完后要及時(shí)清理焊縫內(nèi)藥皮，并用角向磨光機(jī)進(jìn)行打磨，如有夾渣、氣孔必須要清理干凈，焊縫兩邊不允許有夾溝，高低不平。質(zhì)檢合格后進(jìn)行填充。

2、填充焊道的焊接采用橫向鋸齒形運(yùn)條，兩邊多停、中間不停，焊縫管子根部不許有燒穿、夾渣等缺陷。填充時(shí)電流要比打底電流略大一些，以便熔合焊縫兩側(cè)，焊接要均勻、圓滑，填充的厚度為2mm左右為宜。填充完畢后要清理焊縫藥皮，有缺陷要及時(shí)處理。

3、蓋面是管子焊接最后一遍。焊條要在焊縫內(nèi)做橫向擺動(dòng)，熔池要成圓形，焊條要在焊縫兩側(cè)多停一停，填滿熔池再向前施焊。特別注意是焊縫兩側(cè)咬邊，焊縫高度為0～3mm為宜，注意底接頭不要有夾渣、氣孔、未熔合等缺陷。當(dāng)管子焊到上坡時(shí)焊接速度要減慢，焊條擺動(dòng)到位，不要太寬，保證焊縫上部高度。一般焊口上部都低一些，要填滿熔池，并在焊縫上部畫圓形弧，并回焊5mm左右，以保證焊縫高度。焊接完畢后焊縫不得打磨修補(bǔ)。自檢合格后方可使用。

結(jié)束語

焊接井管是一項(xiàng)非常重要的工作，如果焊接不好就會(huì)造成設(shè)備停運(yùn)、安全事故以及人身傷亡，焊接前必須清理好管子內(nèi)外壁油污，并用蒸汽堿水清理，配備消防器材。焊工應(yīng)穿防燙服，經(jīng)有關(guān)部門同意方可焊接。