半自动FCAW下向焊接工艺在管道施工中的应用研究

任爱卿 陈宝庆

（浙江新景市政园林有限公司浙江绍兴 312000）

半自动FCAW下向焊接工艺在管道施工中的应用研究

任爱卿 陈宝庆

（浙江新景市政园林有限公司浙江绍兴 312000）

现阶段，在我国建筑工程施工过程中，应用非常广泛的一种技术焊接技术就是半自动FCAW下向焊接工艺，所谓FCAW，就是药芯焊丝电弧焊，其主要采用的焊接材料是药芯焊丝，不仅性能非常优良，同时还具有其他优势。这种焊法属于自保护焊法或者是熔化极气体保护焊法，在我国建筑工程管道施工中得到了广泛的应用，具有非常好的发展前景。本文主要对建筑工程管道施工中，半自动FCAW具体下向焊接工艺的实际应用进行研究，提出笔者的思考和建议，仅供参考。

半自动；FCAW；管道施工；焊接工艺

现阶段，我国我国建筑工程管道施工过程中所采用的焊接技术获得了进一步发展，其中半自动FCAW具体下向焊接工艺不优非常强大的工艺性能，并且焊接质量也比较好，所以其具有的优势非常大，在建筑工程施工中得到了非常广泛的应用。目前我国建筑工程管道填充盖面很多都是应用的该方法。其弥补了传统焊接工艺所具有的能源耗费大、成本高、生产效率地、飞溅大以及焊缝缺乏美观性等缺点，创造除了建筑管道新的焊接局面。所以，对半自动FCAW具体下向焊接工艺的实际应用进行研究是非常有意义的。

1 分析药芯焊丝所具有的优点

将FCAW英文缩写翻译为中文就是：药芯焊丝电弧焊。这种焊接工艺所采用的焊接材料是新型材料，就是药芯焊。尽管药芯焊丝实际制造过程非常复杂，并且工艺要求非常高，可是作为新型焊接材料，和传统材料相比，药芯焊丝的优点非常多，这些优点使得半自动FCAW向下下向焊接技术具有非常好的应用功能。

1.1 具有比较优良的工艺性能

焊接过程中出现的一种气体放电现象就是电弧，其可以在瞬间放出大量热量，同时温度非常高，可以融化所有金属。这种电弧高温可以引发多种化学反应，其中药芯焊丝里面的物质就可以在高温环境下产生反应，就是冶金反应，从而给形态等物理性质造成一定的影响，使得焊接工艺所具有的性能得到进一步完善。

1.2 熔敷速度比较快，并且效率非常高

药芯焊丝可以不间断地进行半自动以及自动焊接工作。由于金属外皮厚度不是很大，进行焊接的时候，当高密度电流流经这层薄薄外皮，就会使得金属被融化。所以，FCAW里面的药芯焊丝既可以保证减少大量焊接时间，也能够确保焊接质量合格，从而加快生产速度，显著提升工作效率。

1.3 节省能源

不间断半自动焊接技术可以降低空载损耗，同时由于其具有电流密度大的特点，所以可以提升电阻热，通过有效利用该热

源，能够达到降低能耗以及减少使用资源的目的。

1.4 成本投入比较少

在建筑管道施工过程中，电弧焊成本主要有：焊接消耗材料（比如：保护气体、点焊条、焊剂以及焊丝）、打磨砂轮片、设备折旧费、使用的能源耗费以及人工费等。而药芯焊丝的经济效益非常好，如果焊接相同的焊缝，采用半自动FCAW焊接技术所花费的成本比较小。

1.5 便于调整

金属外皮以及药芯均属于药芯焊丝对熔敷金属进行调整的具体化学成分。更换药芯焊丝里面的填充物，能够把药芯焊丝调整成各种类型，从而符合各种生产要求。

2 半自动FCAW下向焊接工艺在管道施工中的具体应用优势

（1）和半自动二氧化碳气体保护焊接工艺进行比较，其具备抗风能力强、性能优良、焊缝美观、电弧稳定以及飞溅不大和生产效率比较高等优点。而和传统向下焊接工艺相比，其具有盖面焊、热焊以及填充焊过程中焊口一次合格率提升大约10%，并且生产率提升大约1.25～1.5倍的优势。和自动焊进行比较，其具有综合成本比较低、设备投资比较少以及成本回收比较快的优点，并且在很短时间内就可以培训好焊工，非常容易掌握。

（2）在建筑工程管道施工过程中应用半自动FCAW下向具体焊接工艺的时候，比较受关注的因素主要有：焊丝杆伸长度、电流值、推力电流大小、电压值、焊接角度、送丝速度以及焊接速度。想要将该焊接工艺所具有的优势充分发挥出来，就必须使以上七个参数匹配合适，做到协调一致，从而保证实际操作准确无误，不发生混乱。在管道施工过程中，一定要注重这七个参数的选择以及应用：

利用半自动FCAW下向焊接工艺对建筑工程管道进行施工的时候，推力流是非常重要的，其发生的变化比较不，明显，反应比较弱，很难辨别。尽管其不怎么起眼，可是它的作用不容忽视。焊丝端头金属由于电弧热会融化产生熔滴，同时在各种力的促进下，逐渐脱离焊丝进到熔池里面，这个过程就是熔滴过渡。推力流会对断路发生次数产生一定的影响。通过调整以及改变焊丝/条操作人员、直径、焊缝位置和牌号等因素，能够通过影响推力来对焊接过程产生作用。如果推力电流非常小，那么就会导致电弧比较软，可是具有飞溅不大的优点，即随着推力电流的变大，产生的飞溅也会变大。

在焊接建筑工程管道的时候，若电压大于一定限度，就会使得熔渣非常稀薄，很难和焊缝表面有效结合起来，产生气孔，从而使得保护作用消失；可是如果电压值非常低，就有可能产生非常飞溅比较大、失稳、焊缝鼓起来以及顶丝等各种问题，特别是在进行热焊以及热填充的时候，非常容易引发夹角的产生，从而很难防止夹渣缺陷不出现。

除此之外，对焊丝杆伸长度来说，随着杆伸长度的不断增加，电弧电压值会随之减小，而杆伸长度变短，那么电弧电压就会升高，这两者之间呈反比关系。因此，为了保持一个比较合理的限度，必须严格依据具体施工规范进行，把焊丝杆伸长度有效控制造某一范围里面，一般情况下，该范围是超过19mm，可是不能大于25.5mm。将焊丝杆伸长度严格控制在该长度范围里面，不仅可以确保杆伸长度具有合理性，同时可以保持一个比较合适的电压值，对管道焊接工作的顺利有效进行非常有利。在使用半自动FCAW下向工艺的过程中，合理控制焊丝具体杆伸长度是非常重要的。

3 采用半自动FCAW下向焊接工艺进行管道施工时产生的三种熔滴过渡现象

采用半自动FCAW下向焊接工艺进行管道施工时，工艺参数会对熔滴过渡现象产生直接的影响，比较常见的有：细颗粒过渡、短路过渡以及大颗粒过渡。如果是采用的小参数进行焊接，那么就会出现短路过渡，电弧会变短，同时推力电流也比较小，电弧电压较低，送丝速度非常快，熔滴在短时间内不能和熔池金属相互接触，从而受到重力和表面张力的双重作用，熔池抛出，并且高温下小型颗粒产生液化作用，成为液体金属，使得飞溅直接产生，飞离焊接区域；而较大颗粒依然为固态，很难形成飞溅，所以只可以造熔池里面降落下来。对于细颗粒过渡，只有处于潜弧状态的时候才会出现该现象，是非短路过渡的一种，出现该过渡现象的时候，一定会形成非常强的穿透力，使得焊缝熔深比较大，因为其具有该特点，所以一般在焊接工件厚度适中以及厚度非常厚的工件中被应用。大颗粒过渡一般是常态下因为中等参数所引发。所谓强参数，就是指电压值以及电流值都比较大，在该条件下对管道进行焊接，很容易产生细颗粒过渡现象。

4 结束语

在我国社会科技不断发展的条件下，我国工程建设事业也得到了进一步发展，而建筑工程建设过程中所使用的焊接技术也变得更加先进。半自动FCAW下向焊接工艺属于现阶段我国比较常用的一种新工艺，尽管其具有一定局限性，可在实际管道施工过程中其可以弥补很对传统焊接工艺的不足之处。所以，其在建筑工程管道施工过程中得到了广泛的应用，可以给建筑施工带来更多便利。

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