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通過對焊接工藝的幾大要素進行分析，結合實際施工，探討不銹鋼管道焊接的質量控制。

通過多個項目的施工實踐，在油田管道、儲罐、設備的安裝施工中積累了一些經驗，并對不銹鋼焊接有了進一步認識。現結合實際施工，針對不銹鋼焊接的質量控制，談幾點體會。

1焊接工藝的確定

不銹鋼的牌號比較多，在施工中較常用的是奧氏體，如：0Cr18Ni9Ti、1Crl8Ni9Ti等。奧氏體不銹鋼的焊接性比較好，相對比較容易焊接，焊接接頭即使在焊態也具有較高的韌性。但與普通碳素鋼相比，其導熱率約為碳鋼的1/3，膨脹系數卻比碳鋼大1.5倍。由于奧氏體不銹鋼具有較低的導熱率和較高的膨脹系數，在焊接過程中將會產生較大的變形和應變。焊接質量主要取決于焊接工藝是否與母材相適應，為此在確定焊接工藝時，必須從以下幾大要素。

1.1焊接方法的選擇

不銹鋼常用的焊接方法有手工電弧焊、氣體保護焊及自動埋弧焊。主要根據設計的介質參數、施工條件和操作環境、以及施工成本等確定。在工藝管道施工中，因管徑大小不等，且管道上閥門、管件較多，使得焊口位置變化較復雜。所以一般采用手工電弧焊。

在油田站場施工中，由于輸送的介質多為易燃、易爆或介質有一定清潔度要求（如潤滑油等），通常我們都是采用氬弧焊打底、手工電弧焊蓋面的方式焊接。

1.2焊接材料的選擇

焊接材料的選擇主要應從母材的化學成分、管道介質溫度和壓力、焊機電流（交流或直流）、焊接方法以及焊接時的環境溫度等多方面考慮。奧氏體不銹鋼通常采用鉻鎳不銹鋼焊條（牌號為“A”字頭）。具體牌號可根據焊條的性價比擇優選用。

需要氬弧焊打底時通常選用含Ti、Nb的手工鎢極氬弧焊焊絲，鎢極采用鈰鎢極WCe-20，惰性保護氣體采用99.99%的氬氣。

1.3焊縫坡口形式的選擇

不同的母材和焊材在焊接時對坡口尺寸的要求是不同的。這是因為，材質的化學成分和物理特性不同，其施焊時的穿透力（熔深）也不盡相同。所以在施工時一定要根據具體的材質，調整坡口的對口間隙、鈍邊、坡口角度。如果坡口尺寸過大，不僅會提高施工成本，還會使焊縫應力過大，易變形和產生裂紋；而坡口尺寸過小，則容易出現未焊透、夾渣等質量缺陷。在采用手工電弧焊進行作業時，因不銹鋼比碳鋼焊條的穿透力小。所以坡口角度及對口間隙應適當增大，可按規范給定的正偏差值進行控制，或通過試焊來確定。

1.4選擇焊接電流

由于奧氏體不銹鋼的電阻率為低碳鋼的4倍以上，焊接時產生的電阻熱較大，藥皮容易發紅、開裂。所以同樣直徑的焊條焊接電流應比低碳鋼降低20%左右，焊條長度亦比同直徑的碳鋼焊條短，否則焊接式由于藥皮的迅速發紅、開裂會失去保護而無法焊接。當使用大電流時將引起焊條過熱和藥皮中有效成分的燒損，使焊縫保護不良容易引發缺陷，同時也得不到預期的焊縫金屬成分，所以焊接電流不宜過大。一般選用較小的焊接電流為宜。

2焊前的準備工作

焊接作業前，要進行有針對性的準備。這種準備是保證焊接質量的重要組成部分。其內容主要從以下三方面考慮：

2.1焊工技能的確認

從事焊接作業的焊工必須持證上崗，并嚴格按操作證上注明的允許施焊項目進行作業。同時，必須做好焊工的上崗培訓及考試，做好先關技術交底，合格后方能進行作業。

2.2焊接材料的管理

焊條在儲存、運輸期間藥皮會吸潮，使藥皮中的水分增加。焊條使用前必須進行烘干，降低藥皮中的含水量，其目的是：減少焊接過程中的飛濺，使焊接電弧能夠穩定地燃燒；防止在焊縫中產生氣孔；防止產生在焊接某些合金鋼時由氫引起的延遲裂紋。烘焙必須使用可控溫的專用烘干箱。用多少烘多少，隨用隨取。烘干后的焊條應放在保溫筒內使用。外露超過2h應重新烘焙。重復不宜超過3次。

2.3管道的坡口加工

不銹鋼管坡口可采用機械加工或等離子切割。在施焊前，應先清除坡口處的氧化層及毛刺等。由于不銹鋼與碳鋼接觸會產生“滲碳”現象，所以在焊道及飛濺清理時，必須使用專用砂輪和不銹鋼刷子。

3焊接缺陷的成因及預防

未焊透：焊接電流小，根部間隙小，焊接速度過快、焊角度不正常等均易產生未焊透的缺陷。合適的根部間隙和焊接電流，正確調整焊角度就可避免產生未焊透。

變形：由于奧氏體不銹鋼有大的膨脹系數和小的導熱率，致使不銹鋼在焊接時，容易出現較大的焊接變形。所以在組對時，要根據不同位置的焊縫，使用不同類型的防變形卡具，定位焊和固定焊的位置應比一般碳鋼間距小。焊接時，應合理確定焊接順序。母材厚度較大時，焊道應多層施焊，并以小線能量施焊。

氧化嚴重：打底焊時，管內充氬裝置未能起到良好的保護作用，焊縫背面將氧化；焊接過程中對熔池及焊絲端頭保護不良，或焊絲表面有氧化雜質也將會氧化嚴重。充氬裝置盡可能與管子對嚴，不能留有間隙，管子的間隙用耐高溫錫油紙貼上，避免焊縫氧化。

夾渣、夾鎢：焊接過程中，若焊絲端頭在高溫過程中脫離了氬氣保護區，在空氣中被氧化，當再次焊接時被氧化的焊絲端頭未清理，又送入熔池中，在斷口試驗中即判為夾渣；若鎢極長度伸出量過大，焊動作不穩定，鎢極與焊絲或鎢極與熔池相碰后，又未終止焊接，從而造成夾鎢。因管子是圓的，焊、送絲角度要隨時變化，所以手法一定要穩、準，就能避免夾渣、夾鎢現象的發生。

內凹：裝配間隙小，焊接過程中焊擺動幅度大，致使電弧熱量不能集中于根部，產生了背面焊縫低于試件表面的內凹現象。電弧熱量盡量集中于根部，仰焊部位多給點焊絲可避免內凹。

裂紋：焊條烘焙后，要使用保溫筒盛裝。施焊環境溫度宜在0℃以上，且不宜在施焊過程中發生幅度較大的波動。施焊時，焊條不應做橫向擺動，運條采用向前拉，不擺動的直線運條法。在立焊時如必須進行橫向擺動，擺動幅度應盡量減少，過分的橫向擺動容易造成熱裂紋和保護不良。采用小電流、快速焊，一次焊成的焊縫不宜過寬，最好不超過焊條直徑的3倍。弧長應盡量保持短弧，長電弧不僅會引起合金成分的燒損，而且可能會由于空氣中氮氣的侵入造成鐵素體的減少引發熱裂紋。收弧時應將弧坑填滿，凹陷的弧坑是很難避免熱裂紋發生的。

4結語

對于安裝工程來說，影響施工質量的因素很多，但焊接質量絕對是其中的重要一環，將直接影響生產安全。為此，必須不斷提高施工中的焊接質量，以便更好地服務于企業、服務于社會。