浅析自保护药芯焊丝半自动焊断弧在管道中应用

浅析自保护药芯焊丝半自动焊断弧在管道中应用

邵洪波 杜国双 马庆乐

中国石油天然气管道第二工程有限公司技术研究与培训中心 江苏徐州 221008

摘要：笔者结合多年管道施工的焊接经验详细介绍了自保护药芯焊丝半自动焊断弧技术应用在长输管道热焊、填充焊、盖面焊中，该技术能有效控制焊接热输入，解决管道施工焊接中的烧穿、焊道成型超高、过窄、咬肉等缺陷，效果良好。为提高管道施工中的焊接质量，提供了可靠的操作技术参考。

关键词： 半自动焊 断弧焊 管道应用

前言

随着管道输送压力的不断提高和油气管道钢管强度的不断增加，对于长距离大口径管道的焊接施工，追求一种技术可靠，操作方便，性能优越，生产效率高，焊接质量好，经济性好，环境适应能力强的焊接工艺是十分重要的。自保护药芯焊丝半自动焊方法操作容易，熔敷效率高，焊渣薄，脱渣容易，减少了层间清渣的时间，全位置焊接成形好，焊接速度快，力学性能好，环境适应能力强（抗风能力强），便于野外施工和流水作业，适用于石油及天然气管道等对质量要求高的管道焊接。自保护药芯焊丝半自动焊接工艺得到广泛使用。

一、自保护药芯焊丝半自动焊常见焊接缺陷

自保护药芯焊丝半自动焊具有焊接速度快、操作方便、合格率高、外观成型美观、抗风能力好，适应环境能力强等诸多优点，但不可避免的也存在一定的缺陷。

1、管道环焊缝平焊（对应时钟位置是11点到13点）、仰焊（对应时钟位置是5点到7点）两处位置经常是在进行热焊时由于熔池温度过高，焊道熔深增大，且因受重力作用，铁水下滴，造成焊道烧穿或在仰焊位置造成根焊烧熔内凹。

2、根焊道经过打磨清理后，存在着薄厚不均的情况。由于半自动焊熔池温度高、熔深大，在根焊道较薄的位置如果仍然采用常规的方法进行焊接，极有可能将根焊金属全部熔化而出现烧穿现象。

3、在填充、盖面焊仰焊位置，当熔池温度过高，焊接时铁水因自重易下坠滴落，不易控制熔池形状和大小，从而造成焊道外观成型超高、过窄、夹角过深、咬肉等缺陷。

二、断弧焊的基本原理

自保护药芯焊丝半自动焊是一种先进的焊接工艺，但对于一些缺乏经验的焊工来说，常会因为控制不好熔池温度而产生各种焊接缺陷。因此断弧焊的基本原理就在于当焊接中熔池温度过高时利用断弧方式使熔池短暂的冷却，然后再继续焊接，从而将熔池温度控制在较为合适的范围内。下面就介绍一种简单能够有效控制熔池温度的焊接方法——断弧焊。

三、断弧焊的操作方法

1、当进行热焊填充平焊和仰焊位置及根焊打磨较薄处进行热焊时，通常采用一步一断弧法，即按照正常运条角度起弧，形成熔池后，迅速小幅度横向摆动将铁水摊开形成片状，较好的熔合坡口两侧，并形成一个焊接波纹后立即断弧，然后再起弧形成下一个焊接熔池波纹，依次循环操作，每次熔池形状大小重叠位置，根据焊层厚度、坡口宽度灵活调整，形成均匀完整焊缝。同时发现熔池温度过高即可缩短电弧在熔池中停留时间和加长断弧时间进行焊接过渡直至有效控制熔池温度。这样即可有效避免烧穿及内凹现象的发生。

2、当进行填充、盖面焊仰焊位置焊接时，通常采用几步一断弧法，即按照正常运条角度起弧，形成熔池后，迅速小幅度横向摆动将铁水摊开形成片状，较好的熔合坡口两侧（管壁较厚且坡口较宽时采用多道焊缝排焊），向前形成几个焊接波纹后立即断弧，然后再起弧形成下几个焊接熔池波纹，依次循环操作，每次熔池形状大小重叠位置，根据焊层厚度、坡口宽度灵活调整，形成均匀完整焊缝。可使盖面仰焊位置外观成型平滑、宽窄一致，同时也避免了咬肉现象的产生，操作熟练时花纹清晰成型均匀。

四、断弧焊方法的要领

断弧焊虽然简单易学且可以避免多种缺陷的产生，但因其是断续焊接，焊接速度相对较慢。为提高焊接速度，有必要在断弧焊焊接技术的基础上根据断弧焊的基本原理（短暂冷却温度过高的熔池，有效控制熔池温度）对断弧焊进行改进。

断弧与起弧间隔时间极其短暂，因此动作一定要迅速，焊枪的倾斜角度与焊丝干伸长短要因人而异。如果熔池冷却时间过长，再起弧，焊道极有可能产生夹渣。另外，两焊波间距不易过大，要使相邻两焊波相叠，形成密鳞片状，否则会使焊波脱节，外观成型不够美观。

五、结论

1、自保护药芯焊丝半自动焊断弧焊优点突出，适合于各类介质管道的现场焊接。

2、自保护药芯半自动焊焊接参数调整范围较窄，所以重要做好焊接前要调整好电弧电压和送丝速度的合理匹配。

3、经常检查导线各连接处和导电嘴以及弯管是否有松动现象，送丝管路要经常清理，保证焊丝道路畅通无阻。

4、焊接设备经长期使用后，电压表和电流表的读数不是很准确，仅能作为参考，最好是焊接前在钢板上试焊后确定的参数最为合理。

5、断弧焊接要有过硬的技术，丰富的经验，较强的责任心，能够合理的运用断弧技术，焊接出外观和力学性能都符合技术规范要求的焊缝。

作者简介：

邵洪波，男，1971年出生，本科学历，高级技师，国际焊接工程师，中国石油天然气集团公司技能专家，长期从事焊接培训指导工作。

第 2 页 共 2 页