焊接工艺的重要性
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【摘 要】目前，随着焊接技术应用范围的日益扩大，在各行各业焊接应用所占的比例也更大，同时也对焊接工艺提出了越来越严格的要求，焊接从业人员也开始深刻地意识到工艺的重要性。基于此，本文概述了焊接工艺，介绍了其详实内容，最后以市政建设中热力管道为例，探讨了焊接工艺的现实重要性。
【关键词】工艺；焊接；重要性
一、焊接工艺概述
焊接工艺是指在高热或高压下，用或不用焊材，在两工件之间，原子互相扩散，而使其结合成整体的一种加工工艺。这种焊接工艺具有非常广泛的应用范围，可用于金属和非金属领域。
焊接与其相对应的工艺有着密切的联系，包括焊接方法、并结合被焊件的材质、化学成分、结构种类、焊接要求等来确定操作。具体为：第一，确定好焊接方法，比如，手弧焊、钨极氩弧焊等方法。焊接具有非常多的方法，只能视具体情况来合理选择。第二，焊接方法确定后，然后设置焊接工艺参数，比如手弧焊有：焊条型号直径、电流、电压、焊接层道数、间层温度、检验方法等方面的数据。
二、焊接工艺主要内容
1、试件清理和装配
焊接前，将坡口两侧20mm内的油污锈迹水分清理干净，露出金属光泽。然后进行装配，根据焊件的实际情况确定装配方案，具体包括：装配间隙、刚性固定、反变形预置等。
2、焊件预热
通过预热，可以减缓焊后冷却速度，对热影响区硬度的降低、冷裂纹的避免十分有利，属于焊接中主要的碳钢工艺方法。此外，预热还可以优化接头塑性，降低焊后残余应力。一般情况下，35、45钢以150～250℃为预热温度。倘若含碳量再高或厚刚度大、倾向产生裂纹时，可以提高预热温度到250～400℃。假如焊件过大、较难整体预热时，可采取局部预热的方法，其加热范围是两侧焊口分别150～200mm为宜。
3、焊材选择
焊材选择时，尽量选用与母材化学成分及力学性能相近的焊材，若条件允许，首选酸性焊条。
4、坡口形式
焊接时尽量将焊件开成U形坡口。铸件若有缺陷，则应圆滑铲挖坡口外形，以降低熔入焊缝金属中的母材比例，将焊缝含碳量降低，避免产生裂纹。
5、确定工艺参数
因为熔入第一层焊缝中的母材比例可约高达30%，因此，焊接第一层焊缝时的过程中，应尽可能选用小电流、缓慢的焊接速度，以降低母材熔深。
6、间层温度控制
根据不同的钢种，多层多道焊接时，合理控制好间层温度，是保障焊接质量和焊接工艺中重要因素。
7、焊道应力
因为应力是焊接危害性最为严重的因素之一，所以在焊接过程中采用相应的措施如：采用小电流、锤击焊道、退火等方法消除焊接应力。
8、热处理
当焊接完成焊接后，根据不同厚度材质进行相应的热处理，焊缝保温在200-350℃2-6小時，以减小冷却速度，增强塑韧性，并降低淬硬倾向，将接头处氢进行扩散消除。因此，不可以过冷时或雨雪中焊接。最好焊后立即对焊件，采取应力消除热处理，尤其是焊件厚度大、结构件刚性高、条件苛刻时的焊件更要如此。消除焊后应力的回火应控制温度是600～650℃，并保温1-2h，再随炉冷却。如果焊后无法处理应力热，需要立刻后热处理。
三、焊接工艺的重要性
现代工业离不开焊接，而焊接工艺只是在焊接过程中随着焊接的结束也结束，是留不下痕迹的过程，如果焊接作业人员责任心不强焊接工艺不到位，会使产品的内在质量和后期的使用寿命大打折扣。以市政热力管道为例，来探讨焊接工艺的重要性。在市政建设过程中，各种地下管道发挥着十分重要的作用，而管道焊接工艺又是管道工程中的重点内容，焊接质量出现质量问题，则会导致十分严重的后果。目前，市政建设工程中使用的压力管道，均通过焊接实现连接的，只有整个焊接工艺过程中不出现偏差，才能确保整个工程的质量。在管道焊接的整个过程当中，构成影响质量的元素主要包括：管道材质质量问题、焊接人员资格问题、技能熟练程度、是否准确遵守焊接工艺流程标准、焊接结束质量检验的把关问题。倘若以上环节均按焊接作业工艺要求实施，才能确保整个管道工程不遗留质量与安全隐患问题，保障管道后期使用过程中安全、稳定、经济、可靠地运行。
1、保障焊接工艺前期的要求
焊接项目作业人员在管道焊接工艺开始前，对应采购到位的管道与工程设计的规格、型号、材质及生产厂家进行细致的核对，必要时采用光谱检验仪进行化学成分的检验，管道质量完全相符设计的管道材质要求，以确保所使用的材料不存在质量问题或安全隐患等。焊材在焊接中起着及其重要的作用，它的质量好与坏直接关系到管道工程的整体质量，因此焊材的选择与质量必须进行严格把关，尽可能选择国内知名品牌与知名厂家的产品。同时对购进的焊材让经验丰富的焊工进行试验性焊接，进行物理、化学性实验，得出此批焊材焊接性能、工艺性能、使用性能等。对入库的焊材应包装良好无损，按照焊材储存标准分类进行放置，切不可受潮。焊接时使用的气体也尽可能使用质量稳定厂家的产品，使用前进行实验。焊接工艺过程中起着至关重要的作用是焊接设备，因此管道焊接是必须选用与之工艺要求相匹配性能优良的电焊机。
2、焊接工艺过程
以市政热力管道Ф525X12㎜A3钢管道焊接工艺为例，采用手工氩弧焊打底电弧焊盖面焊接方案进行施工。施焊前焊接设备选用在ZX7-400电焊机；焊材选用J50焊丝和E4303电焊条；对焊条用烘干箱进行150°C烘干1小时；使用焊条保温焊接时桶随用随去；氩气纯度不得低于99.95%，氩气流量计准确无误；钨极使用铈钨棒放射性小；对管道用机械方法开V型坡口，并留1㎜钝边，坡口内外两侧20㎜打磨露出金属光泽，确保无锈迹、油污和水分等。
设置焊接工艺参数：焊口对口点固，对口间隙2-3㎜，固定点4点长度10-15㎜，厚度3㎜；打底焊丝J50，Ф2.0电流85A焊接电压30V，极性为直流反接法；填充和盖面电焊条E4303，Ф3.2电流95A焊接电压40V；采用3层3道，两人对称施焊进行；焊后150°C回火保温简易热处理；外观无损超声波和耐压致密性检验。
焊接过程中，由于是氩弧焊打底，在户外作业必须做好防风处理，焊接位置设置防风罩之类设施，保证保护熔池的氩气不被稀释和吹散焊接质量受影响。焊口的点固位置相对称长度一致且收尾处比起焊处宽1㎜左右，其原因是防止收尾处受焊接收缩应力而无间隙，无法焊透。打底焊接时两人对称施焊进行且焊接速度一致，做到焊透且无焊接缺陷，对焊道污物用钢丝刷进行清理，立即用同样单位方法用烘干好的电焊条进行对称填充焊接，厚度4㎜左右为宜，填充后进行清渣，最好采用风铲对焊道整体进行震动敲击处理，以消除焊接应力。保证间层温度在80°C以上进行第三层为盖面层焊接，成形美观余高趋于0㎜无咬边等焊接缺陷；清渣后用火焰加热法对焊道两侧60㎜进行加温至150°C时用石棉布对加热区域进行包裹三层缓慢冷却至室温；然后对焊道进行无损超声波和耐压致密性检验。
四、结语
综上所述，本文市政热力管道焊接工程为例，探讨了焊接工艺过程的重要性。由此可知，在管道工程中，焊接工艺是最关键、最重要的工序，有助于管道连接的合理性和使用寿命的延长。目前，随着现代科技的快速发展，我国更加注重对技能人才的职业道德培养，希望有更多的高素质技能人才来支撑大国的崛起，特别是从事焊接相关专业的人员要充分地认识到焊接工艺的重要性，能够认真专研这项工艺技术，为我国的工业化建设贡献力量。
参考文献：
[1]郑照高.建筑钢结构的焊接工艺与性能分析[J].建材与装饰，2018（25）：209-210.
[2]马鸿力.浅谈对压力容器焊接工艺评定的监督检验[J].科技资讯，2015，13（33）：95+97.
作者简介：
王元平（1971─），高级技师。国家能源准能集团焊工技能大师，主要从事焊工技术及焊接工艺和焊接质量方面的研究。
（作者单位：国家能源准能集团公用事业公司）
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