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1. 前言
燃气管道作为一种为城镇工业、居民输送燃料的特种设备，在改善人民的生活质量及社会主义现代化建设方面起到非常重要的作用。焊接是燃气管道安装的主要工序，焊接质量的好坏直接关系到燃气管道是否能够安全运行。因此确保燃气管道的焊接质量就显得尤为重要。
燃气管网采用的管材一般为10、20低碳钢，可焊性好，通常在管道施工中采用的焊接方法为手工电弧焊，对焊工的操作技术要求高，其焊接质量在一定程度上决定于焊工的操作技术水平。在施工检验过程中发现手弧焊焊缝的质量合格率，特别是X射线探伤的一次合格率偏低，即使是技术水平较高焊工一次合格率也仅为80%左右，且Ⅰ、Ⅱ级片的比例极少。造成焊缝探伤不合格的重要因素是焊缝的内部存在超标缺陷，而且主要产生在焊缝的打底焊道部分。超标缺陷多为夹杂、气孔及未熔合，其中最常见的缺陷为夹杂。经分析，造成超标缺陷的原因是多方面的，但主要原因是：由于手弧焊采用的焊接材料为电焊条，焊接过程中对熔池进行气渣联合保护，打底焊时，为了确保获得良好的背面成型效果，一般采用灭弧焊。灭弧焊单位时间内输入的焊接线能量较连弧焊要少，冷却速度快，熔池冷却时部分熔渣来不及溢出造成夹杂;此外，因管件焊缝较弯曲，各部位焊缝焊接手法不一，易引起打底焊道表面高低差较大，形成焊渣死角造成清渣困难，当焊第二道焊缝时造成层间夹渣或夹渣性未熔合。
由此得知，如何确保燃气管道焊缝的焊接质量，提高焊缝的X射线探伤依次合格率，关键在与如何确保打底层焊道的焊接质量。因此，有必要采用新的焊接工艺。
2. 氩弧焊打底技术的应用
为了提高燃气管网的施工质量，我们采用了一种新的氩电联焊焊接工艺——氩弧焊打底，手弧焊盖面。既打底焊道采用氩弧焊工艺，其他焊道采用手弧焊进行盖面。该工艺在陕西省天然气西安至渭南段等多项燃气管道工程的实践应用中取得较好的效果。下面对此工艺进行介绍。
2.1 氩弧焊概述。
氩弧焊是气体保护焊的一种，分为熔化极氩弧焊和非熔化极氩弧焊。我们工艺中所讲的氩弧焊是指钨极氩弧焊(又称TIG焊)，属于非熔化极氩弧焊，它是利用难熔金属钨和钨的合金棒作为电极，通过使钨极与工作之间产生电弧，并利用氩气严密的保护钨极、焊丝和熔池进行焊接的一种方法。TIG焊具有以下优点：
(1)电弧为明弧，在焊接过程中便于控制调整，可进行全位置焊接;
(2)打底焊时可采用连弧焊，焊接速度快，质量高，熔渣几乎没有;
(3)电极不熔化，易维持恒定的电弧长度，焊接过程稳定;
(4)氩气是最稳定的惰性气体之一，比空气重，焊接时在电弧周围形成一圈稳定的气体保护层，不会出现气孔和合金元素烧损，焊缝质量高。
2.2 焊接技术
2.2.1 接头准备。
焊接接头准备的质量(包括接头形式的选择)对焊接质量的影响极大。根据陕西省天然气西安至渭南段管道壁厚及形状特点，为了保证管道对接时的焊接质量，采用V型坡口对接形式
2.2.2 焊接清理。
TIG焊对于工件和填充金属表面的污染比较敏感，焊前必须除去表面的油污、氧化膜等。施工中常用的清理方法为机械清理，即用砂轮、纱布打磨或刮刀刮削，将坡口区域和焊丝金属表面的氧化膜、锈蚀污染以及生产中造成的氧化皮去除。机械清理要在临焊之前进行。
2.2.3 电源种类与极性。
对于氩弧焊打底，为了减少钨极的烧损，选用直流正接法;对于手焊弧，为了提高焊接速度，采用直流反接法
2.2.4 焊接工艺参数。
根据管道的壁厚范围，管道的对接焊采用单道三层焊。氩弧焊打底焊丝选用φ2.0mm的JM-56镀铜焊丝，保护气体为纯度99.9%以上的氩气，电极采用φ2.4mm的铈钨极。填充及盖面层采用手弧焊，焊条选用φ2.5mm、φ3.2mm的E4303的E4303钛钙型低碳钢焊条。各层的焊接方法、焊材种类及相关工艺参数
2.2.5 焊接操作。
氩弧焊打底操作的关键点如下：
(1)要注意保持适宜的电弧长度。因为氩弧的挺度稍差，弧长控制不好会降低保护效果影响接头质量。
(2)要根据焊接的位置掌握好焊枪角度。
(3)要处理好填丝角度和填充位置。同时要注意焊接过程中填丝的端头不要退出气体保护区，以免高温焊丝 [1] [2] 下一页
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