如何有效控制螺旋钢管焊接质量

江 渊，潘 强，王远征

（中国石油集团渤海石油装备制造有限公司华油钢管有限公司，河北沧州 062658）

0 引言

在螺旋钢管焊接的过程中，可能出现各种各样的焊接问题，这些焊接问题的存在，将会严重地影响螺旋钢管的使用安全。为了更好地减少螺旋钢管的焊接问题，提高焊接质量，就需要对问题认真分析，确定详细的解决方案，并做好解决方案的落实工作，从而提高工程质量。

1 螺旋钢管焊接质量存在的问题

螺旋钢管在焊接质量方面存在的主要问题，表现在焊缝的外部以及内部，下面分别对外部及内部缺陷及其产生的原因进行分析。

1.1 焊缝外部缺陷及其产生的原因

（1）咬边。在焊接的过程中，由于焊根处出现低于母材表面的缺陷，如凹陷或者沟槽，这种现象就叫做咬边。从咬边的分布来看，可以存在于焊缝的一侧，也可以存在于焊缝的两侧；咬边可以连续出现或者是间断出现。在焊接缺陷中，咬边情况较常出现，是常见的焊接缺陷之一。咬边缺陷产生的原因主要是由于在焊接的过程中母材被焊接电流所融化后，没有得到及时的补充，从而生成空隙，这个空隙就成为咬边缺陷。

（2）表面气孔。在焊接的过程中，熔池金属温度较高，在此过程中，会进行吸收或者放出气泡，有些气泡在冷凝的过程中，没有溢出金属表面，或者是在金属表面炸裂，从而形成气孔。从分布情况来看，气孔不仅存在于焊缝的内部和根部，同时也存在于焊缝的表面，也是焊接过程中较为常见的一种焊接缺陷。

（3）表面裂纹。表面裂纹是在焊接表面出现金属开裂，形成裂纹。表面裂纹分为冷裂纹和热裂纹，较为常见的是热裂纹，热裂纹的产生也是受到综合因素的影响。在焊接过程中，金属凝固成结晶时，低熔点的共晶物就会产生聚集，当焊缝收缩时，会产生相应的应力集中，从而导致产生裂纹。

1.2 焊缝内部缺陷及其产生的原因

焊缝内部也有气孔、裂纹等焊接缺陷，这些缺陷现象以及产生原因己经介绍，下面就焊缝内部特有缺陷进行介绍。

（1）未焊透或未融合。未焊透主要是指在焊接作业的过程中，接头根部没有完全融合的现象。未熔合主要是指焊接材料未焊接在一起。这些现象的产生，主要是因为焊件坡口的坡度较小或者是装配间隙过小，当钝边太大时或者边缘不齐时，也容易产生这样的现象。产生这种现象的其他原因还有焊接电流过小而焊接速度过快，或者是由于焊条的倾斜角度不对，均会产生这些现象。当焊接的坡口不清洁，或者背部清根不彻底时，也会产生未焊透未熔合现象。未焊透或未熔合现象主要的危害是减少焊件的有效工作截面，同时会使焊接应力过于集中，导致焊件出现严重问题。

（2）夹渣。焊接作业中，焊渣存留在焊口表面或者焊缝内部的情况，就是夹渣。夹渣也是较为常见的焊接缺陷之一。夹渣缺陷的产生，主要是由于坡口宽度选择不当，或者是电流、焊接速度调节不合理，焊接过程中焊条摆动幅度不当等。焊缝中由于焊渣的存在，将会破坏金属的强度，造成焊接质量下降。

2 提高螺旋钢管焊接质量的应对方法

2.1 气孔的应对方法

为了减少焊接过程中气孔的产生，就必须做好焊接前的清洁工作。焊接作业开始前，要认真清理好母材以及焊丝，清除影响焊接稳定的物质，如油污、铁锈等，并根据实际情况，对其进行一定预热，这样可以有效清除焊接面及焊丝上的水分。对于焊料要严格进行管理，需要烘干的焊接材料，必须进行烘干作业；对于低氢型焊条，必须根据保护方法，保存在保温桶中。在焊接的过程中，要控制好焊接的电流、电压以及焊接速度，这样才能够减少气孔缺陷的出现。

2.2 裂纹的应对方法

为了能够更好地减少裂纹出现，需要对焊接参数进行认真的选择，这样才能够有效地避免焊接裂纹。减少焊接裂纹最主要的方式是降低焊接的冷却速度，同时对焊缝的形状加以合理处置。在实际焊接的过程中，可以采用多重多道的焊接工艺，用小电流实施焊接，这样在焊缝的中心就可以有效避免裂纹现象的出现。同时要严格执行焊接工艺，减少焊接中应力的存在，这样也可以有效消除裂纹。

2.3 未焊透的应对方法

为了有效地消除未焊透缺陷，需要在焊接的过程中选择正确的坡口形式以及相应的装配间隙，对坡口周边的杂物要清理干净，这样才能够为焊接工作提供一个良好的工作环境。在焊接电流的选择上，要根据焊接的实际情况，选择正确的电流；同时在运条的过程中，要注意焊条角度，使焊接金属能够与母材受热均匀结合充分。

2.4 夹渣的应对方法

在焊接的过程中，要注意对于坡口尺寸的正确选择，这样有利于焊渣的排出，同时要注意焊接电流的大小，过高或过低的电流就会产生焊渣，严格控制焊接速度，同样有利于焊渣的排出。在焊条摆动的过程中，要注意摆动角度，这样也利于排渣作业。进行多层焊接作业时，要及时对焊渣进行清理，这样才能够保证焊缝质量。对于焊接过程中使用的焊条也要认真进行筛选，如果有偏心焊条，就需要将其挑出，这样能够有效的避免夹渣情况发生。

2.5 咬边的应对方法

为了有效防止咬边缺陷的发生，就需要在焊接的过程中对于焊接的各个基础参数进行调整，主要包括焊接电流、焊接电压以及焊接速度。不仅如此，还必须采用短弧的焊接方法，这样可以有效地对焊缝中的融化金属进行补充。在进行焊接作业时，还需要采用正确的运条手法，不断调整焊条的运行角度，才能取得较好的焊接效果。在进行坡口焊接时，要保持好焊条与侧壁之间的距离，这样才能够提供良好的焊接环境，减少咬边的焊接缺陷出现频率。

3 提高螺旋钢管焊接质量的实施策略

3.1 加强人员技能培训

焊接作业过程中存在的缺陷，一部分是由于人员造成的。主要的原因是焊接工作人员在工作中存在着责任心不强的问题，同时也有自身焊接经验少，技术水平有限的原因。严格的讲，人的原因是造成焊接缺陷的最重要因素，因此要加强对于焊接操作人员的培训工作。对于焊接作业人员要加强岗前培训，使其能够掌握好焊接的基本理论知识，同时组织好对于人员的岗位培训，提高工作能力。定期组织有经验的焊工进行讲解，提高所有焊接人员的技术能力。同时为了更好地落实责任，要做好焊接质量的管理工作，将每道焊缝落实到人才能分工明确，同时提高奖罚力度，促进焊接质量提高。

3.2 提高设备监测标准

焊接作业需要比较稳定的电压和电流，这样才能够保证焊接质量。在螺旋钢管焊接的过程中做好电压和电流的保障，对于螺旋钢管的工作强度有着直接的关系。因此，在焊接的过程中，就需要有专人对电压和电流进行控制，这样才能够保证电压和电流的稳定。不同螺纹钢管在焊接的过程中有不同的板厚以及坡口角度等，这些参数共同决定所需电流和电压的大小。因此，在操作的过程中，电压和电流的控制人员要根据螺纹钢管的不同情况，调试不同的焊接电流和电压。在确定好电流和电压的情况下，要由专人做好维护工作，使电流和电压不出现波动，从而避免因电流和电压波动而造成的焊缝质量缺陷。

3.3 做好焊前和焊后工作

（1）坡口角度和间隙控制。在螺旋钢管的焊接过程中，坡口角度以及间隙对于焊接质量有着重要的影响。为了保证焊接坡口的角度，就需要对于坡口角度进行认真检查，同时对焊接对缝间隙进行认真的控制。对于个别坡口不完整的坡面，需要进行重新打磨，使其符合规格后才可以使用。另外需要对焊缝间隙进行检查，必须控制在规定的范围之内，这样才能够提高焊接质量。

（2）焊口的清理和打磨。在焊口清理时，要有专门的清理工具以及打磨工具，这样才能够做好焊口的清理和打磨工作。每一道工序都必须经过严格的检查之后，才能够进行下一道工序。为了保证焊接质量，需要对焊接坡口进行清理和打磨。在打磨的过程中，要完全去除氧化膜，同时将打磨的纹路与焊接纹路相平行，这样能够提高焊接的强度。为了保证焊接质量，坡口的打磨覆盖率要达到100%。坡口的平整度要在允许的公差范围之内，不允许存在杂质，焊接前要认真进行清理，防止出现遗漏现象。

4 结束语

在螺旋钢管的焊接作业过程中，可能出现各种各样的问题和缺陷，有效地对这些问题和缺陷进行规避，可以提高螺旋钢管的焊接质量。因此，在焊接作业管理过程中，不仅要加强对于焊接部位的检查工作，同时也要提高焊接工作人员的技术能力，两者相辅相成，才能够确保焊接工作顺利进行，提高企业的经济效益，满足企业发展的需要。