焊接技术的重要性篇(1)

关键词：天然气管道；焊接技术；应用实践

中图分类号：TU996 文献标识码：A

一、前言

焊接技术是天然气管道施工过程中最重要的技术之一，其对于整个天然气管道作用的发挥都有着极为重要的意义。目前被应用到天然气管道施工中的焊接技术的种类主要有手工焊技术、半自动焊技术以及自动焊技术三种，相关施工部门必须在对施工现场具体分析的基础之上加以对焊接技术的选择，这对于天然气管道施工质量的保证极为重要。

二、关于天然气管道焊接技术的相关概述

天然气管道是目前我国建筑中最重要的构件之一，其对于建筑职能的发挥有着极为重要的作用。由于天然气管道所跨过的距离较长，因此一根管道很难满足于现代建筑的要求，因此在天然气管道施工过程中常常会对其进行焊接处理，可以说天然气管道焊接质量的好坏将会直接对天然气管道运输作用的实现造成影响，因此相关施工部门必须加强对其的重视，积极的采取措施对天然气管道施工过程中的焊接技术的质量进行提升，为天然气管道作用的发挥奠定基础。随着相关施工工艺水平的不断提升，越来越多的技术被应用到天然气管道焊接中来，目前最常被使用的天然气管道焊接技术主要有手工焊接技术、半自动焊接技术以及全自动焊接技术三种，不同种类的焊接技术所适应的施工条件也有一定的差别，这就要求相关施工人员在对施工现场进行分析的基础之上选择恰当的焊接技术，从而为整个天然气管道施工的进行奠定基础。

三、天然气管道施工中的焊接技术应用分析

1 手工焊技术

手工焊技术是最早被应用到天然气管道焊接的技术之一，其主要包括电弧焊上向焊技术以及电弧焊下向焊技术两种，就应用时间来看，前者应用时间更早大概在20世纪70年代左右被应用，后者则在上世纪八十年代左右才开始被应用到管道焊接过程中来。两种管道焊接示意图如图1所示。随着时代的不断发展，下向焊接技术逐渐取代了上向焊接技术，这主要是因为和上向焊接技术相比，下向环节技术具有焊接速度快、焊接质量好、焊接操作性强等优点，此外在对管道进行下向焊接的过程中所使用的施工技术大都为大钝边、小间隙等技术，这为管道焊接质量的保证有着一定的积极意义。下面就最常使用的两种手工焊接技术进行分析。

（1）低氢下向焊技术

低氢下向焊技术是下向焊接技术的重要组成部分之一，和其他焊接技术相比，其具有焊缝质量好、冲击韧性好等优点，这对于天然气管道焊接质量的保证有着一定的积极意义。此外采用低氢下向焊接技术对天然气管道进行焊接还可以降低低温、严寒对焊接质量的影响，这是因为低氢下向焊接技术具有抗冷裂纹，这对于天然气管道焊接质量的提升有着极大的积极意义。但是由于此项很难被人所掌握，并且其工艺的融化速度相对来说也比较慢，这对于此项焊接技术的进一步推广造成了阻碍。目前相关施工部门常把其应用到填充盖面的焊接上。

（2）纤维素下向焊技术

和低氢下向焊接技术相比，纤维素下向焊接技术在适用性上的优势较为明显，并且其在掌握难度上也低于低氢下向焊接技术，因此其在天然气管道焊接上得到了较为广泛的应用。纤维素下向焊接技术具有熔透能力强、焊接背面成型好等优点，因此利用此种焊接技术所能够达到的焊接质量较好。此外此种焊接技术的气孔的敏感性不大，因此其更适合被应用在X70以下的薄壁大口径管道的焊接上。此种技术在应用过程中也存在一定的缺点，譬如焊接工艺焊条熔敷金属扩散氢含量高等，这就要求相关的工作人员在对管道进行焊接的过程中加强对温度的而控制，从而最大程度的降低冷裂纹出现的可能性。

2 半自动焊接技术

半自动焊接技术的相关设备以及工艺都是我国从美国引进来的，在对半自动焊接设备以及工艺引进之后陆续的开始把其应用在天然气管道的焊接中，由于其所具有的优势性较为明显，其逐渐成为了我国天然气管道焊接中最常使用的技术之一。

和手动焊接技术相比，半自动焊接技术在焊接效率以及焊接质量上具有的优势性明显，并且在利用半自动焊接技术时所耗费的人力资源较少，这对于焊接工作的顺利进行有着极大的意义。但是把半自动焊接技术应用到天然气管道焊接的过程中，其焊接缝的质量并不能够被保证，因此半自动焊接技术大都被应用到管道填充物的焊接以及盖面焊接等，下面就几种常见的半自动焊接技术进行分析。

（1）CO2活性气体保护焊技术

CO2活性气体保护焊技术是在天然气管道焊接过程中最常使用的半自动焊接技术之一，其具有焊接效率高、焊接质量好等优点。在对天然气管道根部进行焊接的过程中大都采用STT型CO2活性气体保护焊技术，这种焊接技术能够通过对电流电压基值和峰值的控制而使得熔滴过渡成型过程得以实现，这对于焊接过程稳定性的保证有着极大的意义。TT型CO2活性气体保护焊技术具有电弧稳定、飞溅少、速度快等优点，但是在对其进行应用的过程中要对周围风速进行控制，要尽可能的保证施工现场风速低于2m/s，这对焊接过程的顺利进行有着极大的意义。

（2）自保护药芯焊丝半自动焊

自保护药芯焊丝半自动焊指的就是让焊丝内部灌满焊药，在没有保护气体的基础之上就能够进行焊接的一种技术，此种焊接方法能够降低熔池中氮元素对焊接的影响，这对于焊缝质量的保证极为重要。此种焊接技术性能优良、熔敷效率高，并且所需要的焊接成本也较低，焊接质量也较好，但是其在焊根融合时存在不便，这在一定程度上对其进一步的推广使用造成了影响。但是受各种因素的影响，此项焊接技术在使用过程中焊缝质量较低，通过对相关参数的调整可以使得其焊缝质量得以提升，具体参数调整情况见表1。

3 自动焊接技术

自动焊顾名思义就是在焊接过程中完全借助机械来实现的一种焊接方式，此种焊接技术在效率上以及质量上所具有的优势较为明显，但是此种焊接技术的焊接成本较高，维修与养护过程较难等，这是其没能够被广泛推进与应用的重要原因之一，下面就几种常见的自动焊接技术进行分析。

（1）实芯焊丝气体保护自动焊接

实芯焊丝气体保护自动焊接是气体保护焊的重要组成部分之一，其对于焊接人员的要求较低，目前其主要被应用到大口径、大壁厚的管道焊接中，在此种焊接技术对于外界环境要求较高，在室外采用此项焊接技术时必须加以防风棚的搭设，从而为焊接过程的顺利进行创造条件。此外由于实芯焊丝气体保护自动焊接对于焊接装备以及控制系统的要求较高，因此其大都被应用到大型管道焊接工程中。

（2）药芯焊丝自动焊接技术

药芯焊丝自动焊由药芯焊丝气保焊和药芯焊丝自保焊所组成，其焊接原理和实心焊丝气体保护焊有着异曲同工之处。此项焊接技术有熔敷速度较快焊接质量好、经济性能好等优点，其对于管道焊接的实现有着重要意义。目前自保护药芯焊丝被用在管道填充和盖面焊道上，可以说其是目前效率较高、焊接性能较好的自动焊接技术之一，相关施工部门必须加强对其的重视与应用。

结语

焊接技术是天然气管道施工中最重要的技术之一，其对于天然气管道施工质量的保证极为重要。因此相关的施工部门必须加强相关措施的采取，尽可能的使得天然气管道焊接技术质量被提升，这对于降低天然气管道在使用过程中风险的降低有着极大的意义，只有保证了焊接质量才能够使得天然气管道作用被发挥。

参考文献

[1]陆扬峰.简谈天然气管道安装焊接技术的应用[J].民营科技，2014（04）：35-36.

焊接技术的重要性篇(2)

关键词：焊接技术 石油工程建设；

我国石油工程技术研究人员为石油行业的发展做出了很大的努力，石油工程建设中的焊接技术取得了很大的进步，特别是研究开发领域得到了较大扩展。科技人员依据市场的需求不断地更新、发展焊接技术，石油工程建设中球形储罐、油气管道、炼化装置等都以焊接技术为依托，焊接技术在石油工程建设发展中起到越来越重要的作用。

一、我国石油工程建设中焊接技术存在的问题

受焊接技术的影响，我国石油工程建设中焊接技术还存在很大的问题，主要表现在：第一，石油工程建设中管道运用非常广泛，在管道施工技术上面临着巨大的困难，特别是大口径管径的焊接工作，由于焊接工艺及其复杂，焊接技术受地理环境等因素的影响，造成焊接技术难以开展；第二，我国石油工程建设中焊接技术装备不完善，很多发达国家的焊接技术已经向自动化焊接形式转型，而我国仍然处于手工焊接和半自动焊接的状态，在全自动焊接工艺上还有待提高；第三，石油工程建设中焊接施工使用的材料性能不能满足工程建设的需要，我国焊接材料生产量特别大，但生产技术比较买落后，产品性能比较差，为了保证工程建设的质量，首先应该保证建设材料的高性能、高质量；第四，焊接施工队伍整体素质偏低。焊接工艺技术要求较高，受文化水平的影响，施工人员对焊接材料的性能以及焊接技术了解不全面，特别是对现代社会要求的全自动焊接工艺技术更加陌生。

二、焊接技术在我国石油工程建设中的应用

焊接技术在我国石油工程建设中应用非常广泛，笔者结合多年工作经验，以油气储蓄中的焊接技术和水下工程中的焊接技术为例，对焊接技术在石油工程建O中的应用做了简单介绍。

（一）油气储蓄中的焊接技术

油气储蓄中的焊接技术分为储罐焊接和油气管道焊接两类，对象不同焊接工艺也存在差异，焊接技术仍然是焊接质量的保证。

1、储罐焊接技术

储罐是石油运输中气体、液体、或液化气体存储的最佳选择，受存储气体的影响，储罐的种类很多如球形储罐、立式储罐等。储罐的焊接方法多种样，受储罐类型的影响，焊接方法有焊条电弧焊、埋弧自动焊以及气电立焊等，由于技术落后，我国石油工程建设中焊接技术还不能完成全自动焊接。笔者结合多年工作经验对气电立焊和埋弧自动焊做了简单介绍：埋弧自动焊是最早应用于石油工程建设中的焊接方法，这种方法主要运用于正装法施工建设中罐壁和罐底缝的焊接。近几年，我国焊接工艺研究领域取得了显著的成果，倒装储罐自动焊工艺的应用推动了我国焊接技术的发展，此项技术已经在我国各大油田广泛应用，为了提高生产效率，双丝和多丝焊接已经在埋弧自动焊接法中开始应用；气电立焊主要运用于大型立式浮顶储罐的焊接施工中，这种方法的焊接材料使用量较小，主要用来焊接罐壁立焊缝。为了保证焊接缝的美观、质量，很多施工单位在储罐的罐板底、壁板以及罐顶板的焊接施工中运用二氧化碳半自动焊接法，有效地提高了焊接的效率。

2、油气管道的焊接

油气管道的焊接方法主要有纤维素焊条下向焊、低氢焊条下向焊以及药芯焊丝半自动下向焊。焊接效果受气候因素的影响，在气候较差的地区一般采用低氢焊条下向焊法进行管道的焊接，焊接对象是输送酸性气体、对低温韧性要求高的管道。

（二）大力发展自动焊接技术的建议

1、建设焊接技术研究中心

焊接技术作为石油工程建设技术的主要内容之一，必须对其进行统筹规划、全而提升，以此来满足新时期工程建设越来越迫切的技术需求。 建设焊接技术研究中心，以现有的较为成熟的焊接技术试验室为基础，重新对其规划并且整合建立一个机械加工中心，组成六个专业实验室：①水下焊接实验室②性能检测、焊缝理化及金相实验室③无损检测与焊接工艺实验室④焊接结构的完整性以及安全性的全面评价实验室⑤焊缝力学行为、激光一电弧复合备开展在焊接冶金、高效自动焊接技术、特殊条件下焊接实验室⑥焊接自动控制试验室。

2、实施差异化管理

在大部分石油工程建设企业当中，普遍都设有焊接培训中心，一般都是承担企业内部的焊工培训、新焊接方法的学习和运用、焊接工艺试验等实际应用研究性工作。今后焊接技术管理工作的要点是在实际工作中实施差异化管理，突出特色技术。在以后的工作中也将会根据上、中、下游技术需求以及不同地域，在炼油化工、油田建设、海洋工程、长输管道领域，来引导企业走特色焊接技术发展之路。

3、提高技术人员的待遇

人才是一个工程的重点，所以在工程中一定要重视建立一支科研人才队伍，大力支持年青人在岗成才，同时对于一线科技人员也要充分的关心他们，提高他们的待遇和关心他们的职称，让他们能感受到科研管理氛围中的职业自豪感，这样可以达到稳定科研队伍，最终保障企业的健康、长久发展。

三、结束语

焊接技术在石油工程建设中的应用不仅体现在油气储蓄中的焊接和海洋石油工程中的焊接上，石油钻采机械也需要运用焊接技术。总之，焊接技术在石油工程中占据着不可代替的位置，我国焊接技术与国外相比还有很大的距离，技术研究人员应该加强焊接工艺的研究，推动我国石油行业的发展。

参考文献：

[1]雷毅，吴斌，宫大猛等.焊接技术在我国石油工程建设中的应用[J].电焊机，2012（7）.

[2]艾合塔木・买买提江.石油工程建设自动焊技术探索[J].城市建设理论研究（电子版），2013（12）.

焊接技术的重要性篇(3)

关键词：输油管道 长输管线 焊接技术

长输管线的建设与维护是油田建设企业的必然选择，做好长输管线的维护工作对于保证石油管道的正常运行具有重要意义。管道焊接技术是长输管线施工中的关键技术，长输管线的质量在很大程度上取决于输油管道的焊接技术。我们要想保证石油的正常运输，就必须要加强对输油管道焊接工艺的研究，提升焊接工艺的水平。

当前在长输油气管道焊接技术中下向焊技术应用最为广泛，下向焊技术在几十年的发展中获得了明显进步，当前手工下向焊技术已经非常成熟，半自动气体保护焊接技术正在普及，全自动气体保护焊接技术与下向焊接技术是未来发展的必然趋势。在今后的发展过程中要想保证施工质量必须要加强对下向焊工艺的了解。接下来就来详细探讨这类工艺。

一、全位置下向焊技术

全位置下向焊技术主要指的是在焊接过程中焊接电弧自上而下移动的电弧焊焊接法。下向焊接技术是相对于向上焊和立焊而言的。下向焊焊接技术是当前长输管道线路中应用最多的一种焊接技术，下向焊接技术本身工艺优良，这是在长输线路建设中，我们必须要掌握的工艺。

下向焊接技术基本上是用于大直径的远距离野外输油管道的现场管接头的对焊中。我国是从上个世纪八十年代开始使用这一技术，在使用过程中得到了进一步的推广。在国内长距离管线建设中下向焊技术曾被指定为必须要采用的技术。下向焊技术与其他焊接技术相比有着巨大优势，具体而言主要表现在以下几个方面：一是焊接速度非常快，效率很高。在相同壁厚的钢管焊接中，下向焊技术的焊接电流，焊条直径，焊接速度等均要比向上焊技术大。下向焊技术基本上采用的工作方式是连续施焊，而向上焊技术则是断续灭弧焊，可见下向焊技术要比向上焊技术效率更高。根据我公司的油田地面长输线路建设的经验，我们就会发现采用下向焊接技术可以有效地提高焊接生产率，同时焊条的消耗率也明显减少。二是焊缝质量非常好。下向焊技术采用多层多道焊方式来进行焊接。下向焊技术的焊缝结晶组织非常小，热影的影响也非常小，而且在焊接过程中每层的焊道厚度都要很薄。下向焊接技术总的来说是焊接缺陷少，接头综合性能优良。三是下向焊技术的成本非常低，同时技术简单，很容易掌握。下向焊技术不是多么专业的技能，人们只要经过培训就可以使用。

下向焊技术根据焊条材质的不同又可以分为纤维素焊条下向焊，低氢型焊条焊接技术和自保护药芯焊丝半自动下向焊。

1.纤维素焊接技术

在纤维素焊条焊接技术中，焊条本身的药皮具有百分之四十左右的纤维素。正是由于其本身具有纤维素，导致它在焊接过程中能够产生很强的造气功能。下向焊在焊接过程中会产生一氧化碳气体，这些气体的释放能够增加电弧吹力，从而能够实现向熔池的有效过渡。纤维素焊接技术本身的熔透能力很强，填充间晾性能也非常优良，这种技术非常容易形成高质量的焊缝。纤维素焊条焊接技术在打底焊中应用较多。它在打底焊过程中能够单独完成盖面焊，填充，打底等。同时它也可以与低氮下向焊焊条连合起来使用。当前这一技术在下向焊接技术中占据重要位置。生产纤维素的生产企业主要是美国ITW公司，日本神钢，奥地利伯乐公司等。

2.低氢性焊条焊接技术

下向焊接技术对于焊条有着严格的要求。普通的焊条不能够完成下向焊工艺，采用普通的焊条非常容易产生铁水，质盆无法控制的问题。因而我们必须要选择专用的焊条来进行焊接，其中低氢型焊接技术就是其中的典型代表。低氢型焊接技术主要运用在填充，盖面等环节。该技术在高压长输管道建设中应用非常广泛。

3.自保护药芯焊丝焊接技术

自保护药芯焊丝焊接技术是一种靠自身的药芯高温分解产生气体来实现对电弧保护的技术。与以上两种技术不同，自保护药芯焊丝焊接技术是一种不许要外籍保护气体的焊接技术。它在工作过程中不仅能够实现对电弧熔池的保护，同时还能够对凝固焊缝金属进行保护。自保护药芯焊丝焊接技术采用的是连续作业方式，这中作业方式能够有效提高作业效率，对于减少焊缝接头也有着重要意义。

自保护药芯焊丝焊接技术与其他焊接技术相比具有巨大优势，在自保护药芯焊丝焊接技术中药芯自保护半自动焊具有焊接质量高，抗风能力强，全位置成形好等特点。在使用过程中非常方便，不需要导气管，气瓶等辅助设备帮助电焊。由于以上优点，这种焊接技术被广泛应用在野外管道施工中。在看到自保护药芯焊丝焊接技术的优点的同时我们也要注意到当前的自保护药芯焊丝焊接技术也是有缺点的，这个缺点就是不能对长输管道进行根部焊接。

自动药芯焊丝焊接技术有两个特点最为明显，一是起弧和收弧非常少。在焊接过程中能够有效地降低缺陷产品的产生。同时在焊接过程中焊丝的熔敷率非常好，焊热输入高。二是它的互补性强。自动药芯焊丝焊接技术采用的是纤维素焊条打底，因而能够减少烧穿，提高合格率以及生产率。

二、闪光对接焊技术

闪光对接焊技术主要是由加热与变形，这两个过程组成的。在闪光对接焊技术中先是通过电流加热再辅以顶锻力的作用，最终形成焊接接头。闪光对接焊技术在前苏联曾经得到广泛使用。前苏联的焊接经验值得我们借鉴，在今后的发展过程中我们应该加强对闪光对接焊技术的研究。

管道运输是石油运输的主要形式。长线管道建设是油田建设公司的主要工作内容，长线管道建设的关键在于管道焊接。管道焊接工艺直接影响着长线管道施工的质量。我们在今后的发展过程中要想保证施工质量，就必须要高度重视管道焊接。本文详细介绍了当前我国长输线路管道建设中常用的几种管道焊接工艺。在今后的发展中我们要重点加强对下向焊接技术的研究，下向焊接技术的施工效率高，质量有保证。加强下向焊接技术的研究对于提升施工质量，保证石油的正常运输具有重要意义。

参考文献

焊接技术的重要性篇(4)

【关键词】压力容器；焊接技术；条件

在我国制造行业中，焊接是制造压力容器的重要工艺，因此其焊接的质量直接的决定着压力容器的制造质量以及安全性，当前需要对焊接技术的条件进行重点分析，全面了解焊接技术在制造中的环境以及条件，确保压力容器设计的合理性。

1.焊接条件的要求以及规范标准

压力容器在设计中对于焊接技术的规范标准表现在：严格按照安全技术监督的规定进行，根据《压力容器安全技术检察规程》的标准实施，在设计、制造、检验以及验收中，遵守焊接的规程，焊接的接头基本形式以及尺寸标准要符合要求，；焊接的接头系数、焊接无损检测要求要合格、接管与法兰及其设备开口接管的焊接要符合要求；对于特殊的焊接要求需要具体的规定，另外焊接人员要全面的考虑焊接技术的规定，在保证合理性以及可行性的焊接技术中，加强压力容器的质量保障。

压力容器在设计的过程中要根据容器的设计参数、使用的具体条件、材料的规定以及安全性能中具体规定，按照具体的设计图纸，在规范的标准中进行，这就需要对压力容器的设计、制造、安装、使用、检验、改造以及修理等环节在安全的技术要求中具体进行，最终保障产品质量的安全性，并且要按照科学的原则进行。

2.钢材的焊接性能

在考虑焊接性能中，需要对压力容器设计的选材以及焊接材料具体的选择，把握好钢材的焊接性能，具体的是按照《钢制压力容器焊接工艺评定》来具体实施的，另外焊接性能是制定焊接工艺规程以及进行焊接评定的重要保障，其中焊接性能是在一定的工艺条件，根据特殊的结构标准，将钢材在经过焊接中，处理好焊接接头，在可焊性以及使用性能中具体规定，最终保证焊接性的总体质量在提高。其中在刚才的可焊性材料中，其主要的化学材料是碳元素。因此含碳量的多少就是判断钢材焊接性的重要标志，结果是含碳量越高，可焊性能越差。因此钢材的焊接性能决定了刚才是否具有可靠性，在钢材焊接性能中，首先要采用性能比较好的焊接材料，然后从焊接的性能进行分析，预计焊接特点，并且提出相应的措施，然后制定具体的焊接方法，这就需要依据焊缝金属不低于母材性能的原则中，进行对应的方法研究，通过具体的焊接实验来确定，最终掌握焊接性能。

3.焊接材料的选用

焊接材料在选用中是保障压力容器设计在焊接技术中的重要内容，因此在焊接材料的选定中需要基于焊接金属的性能，其中在焊接过程中，需要对焊缝区的化学成分和金相组织对母材进行确定，最终来达到焊缝金属的性能，通常在保证焊缝金属性能的前提下，需要确保焊缝金属的化学成分和金相组织与母材的不同，设计人员在选择焊缝材料中应该保证焊缝金属性能，一般情况下，在确定焊接材料合理的状况下，首先要考虑焊接接头的使用性能另外要确保制造的特点在焊接中可以位置适当，然而在压力容器中，按照一种基本的焊接方法进行，注重对焊接材料型号的选择，具体的措施是，从强度中使得压力容器在设计中其图纸在国家标准的焊材型号中，具体的确定出焊接接头的拘束度、焊接位置以及具体的牌号后，根据焊接的型号来制定具体的设计原则，实施焊接的制造过程。

4.焊接的评定

焊接工艺的评定是根据拟定的焊接工艺规程来具体进行的，其检验的目的以及评定的标准是保证力学性能的主要目的，因此在评定中不能把不属于焊接工艺的评定目的以及检验标准的内容附加语焊接工艺中，这就需要焊接人员在压力容器的设计中，保证钢材焊接接头的其他性能要符合标准，制定具体的检验标准，以及试验方法，确保整个项目的合格性。

5.焊接坡口的设计

在压力容器的设计中，对于焊接坡口的设计其主要的目的是：为了保证焊接接头全焊透，因此这就要确保焊接的形式以及坡口尺寸，在合理的焊接方法中，尽量减少焊缝填充金属，减少残余焊接变形域应力，这样在焊接防护中简化焊接操作工艺，通常压力容器制造基本上是适用于自身的坡口形式以及具体的尺寸，然后结合实际焊接工艺，来对接头形式以及尺寸做出改造。在改造中要确保制造厂内部的要求，保证整个焊接过程全焊透的焊缝形式和坡口尺寸，并且按照规定焊缝的系数以及无损检验的要求保证焊缝的质量在合理的范围内，但是在焊接实施的过程中对于容易出现问题的地方需要设计人员根据规定选用合理的标准节点，当遇到了特殊的焊接结构，这就要制定焊接变形控制要求的特殊结构，然后根据详细的焊缝坡口具体的尺寸以及焊接要求来具体实施。促进压力容器在设计中的合理性。

6.总结

压力容器在焊接制造技术中，需要设计人员对压力容器制造、检验以及验收的具体要求进行研究，然而焊接作为压力容器的重要工艺手段，因此在压力容器设计中要确保设计图纸的合理性，设计人员要全面的掌握压力容器设计在制造、检验以及验收工作中的规范，结合相关的规定，确保焊接材料在选择中科学合理，本文充分的介绍了钢材焊接的性能，准确的掌握了焊接技术以及特殊材料中，将焊接设计的条件以及焊接要求准确把握，严格的做好检验以及试验项目的规定，最终保证了焊接技术在复合条件中，将压力容器设计最优化，保证了压力容器的安全与质量，充分的考虑了焊接条件。提高了我国制造工艺的质量，推动了工业的发展。 [科]

【参考文献】

[1]林尚扬，袁柄立，徐铮.压力容器焊接结构与工艺CAD设计方法的研究[J].压力容器，2012（24）.

[2]赵辉，孙晓娜，吴青，雷伊.压力容器设计中对焊接技术条件的约束[J].科技创新，2014（05）.

[3]陈宁南，张鑫燕，肖飞.面向压力容器焊机自动化技术的应用现状与展望[J].中国新产品新技术，2013（32）.

焊接技术的重要性篇(5)

关键字：压力管道；焊接技术；消应处理；新疆

中图分类号:TV741 文献标识码：A

水利水电工程是我国的基础产业，对社会生产和人民生活有巨大影响。因此，水电站在结构设计和施工质量等方面就要非常严格。其中，压力钢管是水电工程的重要组成部分，在水电站的运用中，由于水流的不稳定，承受着非常大的内水压力，常因为钢管焊接质量而发生严重事故，对此，针对压力钢管承受水压特点，对钢管材质、焊接材料及焊接技术方面就要提出更高标准，保证水电站的安全使用。

一、国内外压力钢管焊接技术现状

目前，我国很多水电站压力钢管的焊接都使用传统、简单的手工焊，主要是手工电弧焊技术，只有少数的水电工程中会使用到埋弧焊技术，而压力钢管的全位置自动化焊接技术很少被使用。随着水电建设的进程加快，对于大直径厚壁压力钢管的焊接，就要采用新型的焊接技术才可以保证其质量，其中，全位置自动化的焊接技术就可以适应这种钢管施工需要。其次，在国外的焊接技术上，基本采用的是高效率的焊接技术，尤其是埋弧焊技术。但在环缝焊接中，仍然主要使用手工电弧焊。比如在德国的很多水电工程中，就使用熔化极氢弧焊的全位置自动焊接技术，但因为大直径厚壁压力钢管开发难度大，目前这种全位置焊接技术主要用于直径比较小的钢管。

二、新疆某水电站的压力钢管焊接技术和消应工艺分析

（一）、工程概况

新疆某水电站工程是一项具有灌溉、发电、防洪和改善生态等综合利用效益的大型水电站工程。该水电站中的第一座梯级水电站，也是该河唯一具有多年调节性能的控制性龙头水库。该水电站的压力钢管水头高150m，钢管板厚为20-40mm,重2280t，钢管直径为6m，PD值为6.5×104N/cm.引水管全长大约800m，由上弯段、下弯段、斜直段及三条支管和两个岔管组成。坡口的对接焊缝约为600m,角焊缝约为13000m，焊接工程量大，因而焊接质量的要求也就相对更高。

（二）、压力钢管焊接技术应用

2.1压力钢管材质

该水电站的压力钢管采用了国产HT60CF钢，这是国内自主研制开发的一种新型钢，在目前很多水电工程中普遍使用，2005年的三峡水电工程的12台机组蜗壳就采用了HT60CF钢，开启了全国水电站压力钢管使用国产钢管的一个新篇章。HT60CF钢的化学成分见表（3）：

表 1HT60CF钢化学成分

这种钢具有良好的韧性、塑造性和强度，其力学性能也符合国际上对低焊接冷裂敏感性钢的标准要求。

2.2焊接工艺

由于钢管管壁厚度为42-48mm，月牙肋坂厚度为74-88mm,为保证焊接质量，管壁在焊接时采用不对称的X型双面平焊、仰焊和立焊，肋板的对接处用对称的X型坡口双面立焊，管壁与肋板的焊缝焊接时使用坡口双面焊。由于肋板部位对于整个钢管焊接非常重要，故使用进口母材配套焊丝。受安装条件限制，除了在直管纵缝处使用气体保护焊，其他部分都使用手工电弧焊。

在钢管焊接完成后，需要用超声波探伤仪进行检测。安装环缝、岔管的总环缝、肋板对接焊缝、管壁与肋板间的对接和角接焊缝及所有管壁的纵缝处都要探伤检测，其中，钢管的一类焊缝，须使用100%的超声波探伤，钢管的二类焊缝，使用50%超声波探伤，对探伤出现的焊接残余应力就要采取措施消应。

（三）、焊接消应工艺过程

在水电站压力钢管焊接之后会产生焊接残余应力，这是因为焊接金属在焊接后冷却的过程中因收缩而受到相邻金属的限制，焊缝金属就会受到弹性拉伸，形成焊接残余应力，这些应力会对结构的承载能力存在隐患，因此，要对焊接残余应力采取消除措施。消除残余应力的方法有很多种，最常使用的有局部低温势处理技术、磁振动消除应力技术、热时效技术、爆炸法消除应力技术和TIG重熔技术。针对不同的焊接残余应力的参数不同，而采用不同的消除应力技术。

3.1焊接残余应力分析

根据焊接材质的厚度和尺寸及焊接热源传导的方式，将焊接热源分为三种：点状热源、面状热源和线状热源。在对热源形成的焊接温度场可用以下公式（1）算出：

公式（1）

其中，R是与热源间的距离。

根据引水压力钢管在焊接时的安装特点，取出其中任意一条环焊缝做一个坐标系，坐标原点要设在焊缝的中心位置（如图1），由这个坐标系产生对称于横向残余应力的σy和纵向残余应力σx.。

图（1）钢管焊接坐标

钢管是厚壁工件，就要采用多层多道焊方式，焊接之间的温度要控制在比预热温度高的基础上。由于在分析焊接残余应力时，当低碳钢的温度T高于700℃时,其σs=0.故计算焊接残余应力要以700℃作为起点,对各区域进行压缩变形,最后求出焊件在冷却后的残余应力.因此根据公式（1）及图（1），得出钢管焊接时的横向和纵向应力数据，见表（2）、表（3）：

表（3）纵向焊接残余应力

3.2消除焊接残余应力技术

对于本工程的压力钢管焊接技术过程中，焊趾缺陷成为其中最主要的一个缺陷，因此多采用TIG重熔工艺对焊缝进行处理修整，降低由于焊趾造成的应力现象，延长了钢管焊缝的寿命，同时TIG重熔工艺也改善了焊缝区的纵向和横向残余应力。可通过X射线方法进行测量，重熔前后的残余应力对比见表（4）：

表（4）重熔前后残余应力值比对

由表可知：TIG重熔工艺对于焊缝的横向残余应力有非常明显的改善，残余应力的绝对值有下降并趋于均匀。在纵向残余应力虽没有明显的改善，但也有一定效果。考虑到压力钢管的载荷特点和生产要求，TIG重熔技术可以缓和残余应力在横向方面的缺陷，有效的降低了焊接技术的质量损失，抑制焊接裂缝的发展，是对水电站压力钢管质量的有力保证。

结束语：

通过对水电站压力钢管焊接技术及消应处理的探析,为水电站压力管道建设提供了有力的帮助,使得焊接技术在水电站工程建设运用中更为完整,为工程的安全运行也提供了良好的保障。

参考文献：

[1]蒋磊,杨嵘,黄东军. 龙开口水电站压力钢管预留环缝设计与焊接[J]. 云南水力发电,2013,01:22-26.

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[3]童玉龙. 自动式回转焊接中心焊接技术压力钢管制作应用[J]. 技术与场,2013,10:47-48.50.

焊接技术的重要性篇(6)

关键词：海洋石油工业；结构类型；海洋生产设备；水下焊接

国家发展对石油的需求带动了海洋石油工业的快速发展，海洋工程结构类型日益丰富，海洋生产设备日趋复杂，海底焊接技术已成为海洋石油工程中进行设备装配和修缮的关键性技术。本文综述了传统水下焊接技术、水下焊接的新技术，并就水下焊接技术发展趋势提出了一些看法。

1水下焊接技术的意义与问题

经济高速发展，不论工业还是生活，比如电力、交通等都离不开石油等能源，然而蕴藏丰富石油的中东地区、国家之间的冲突日益加剧，石油生产和运输也相应的存在困难和风险，石油的供给不能很好的保证.因此，海底石油资源已成为各国大石油公司竞争的焦点海底石油的开发需要大型的海洋建筑物，也需要专业的生产设备，设备在陆地生产，之后运输至海洋开采处进行安装调试，之后进行生产工作。在此过程中，构筑物及设备不仅要承受自身的工作荷载，还要承受海洋恶劣的环境另外，一些突发的海洋影响也不得不考虑，比如海洋风暴、海洋浪潮引起的附加作用，海水的腐蚀性、砂流的磨蚀性、地震、冰流的浸袭对设备的正常运行也是非常不利的因此，在对海洋石油平台、石油生产设备、海底管网等设计时，已经全面、严格的考虑了材料选用、设备加工、构件焊接的高质量要求，但设备安装过程中，在使用过程中也不可避免的发生意外损坏，一般要求尽快的修复，否则不但会造成很大的经济损失，也会对环境造成污染甚至灾难。但是海洋工程庞大的身躯，想要移到海面外进行维修是无法做到的。为了缩短维修的施工工期，降低维修的作业成本，使企业和国家的损失尽可能降低，就必然要采取适用性更强的技术――水下焊接技术进行修复国家在发展，海洋工业也在快速发展，各种生产设备不断涌现，并且材料及设备的耐久性也在大幅度提高，水下焊接的工作量将越来越大，其对技术的需求也日亦迫切.

2水下焊接方法及其特点

2.1湿法水下悍接

湿法水下焊接是在水环境中进行的焊接，由于水下能见度较差，潜水员水下焊接时无法看清现场情况，以致会出现“盲焊”，难以保证在水下进行焊接的质量，其水密性也就更难以保证因此，如果对焊接接头的质量要求很高，或者需要焊接的构件对设备正常运转非常重要的，采用这中方法很难满足要求。然而，这种焊接也有优点，即所需的设备简单，焊接的成本低廉，焊接操作非常方便，可操作性强，所以近年来各国科技工作者仍对此种焊接技术的改进和完善进行研究和改进。应用湿法焊接得到的焊接接头质量不会很高，因此在焊接重要的海洋工程设备和结构时一般不会采用。

2.2干法水下焊接

干法水下焊接，顾名思义是采用方法使焊接部位与水分隔开，比如用气体，可保证待焊构件的干燥，有利于焊接质量潜水焊接工在进行干法水下焊接操作时，需要用到特定的压力舱或操作室，这些焊接所需设备对于干法焊接而言是必须的根据压力舱或操作室内压力的不同，干法水下焊接分为常压干法水下焊接和高压干法水下焊接。

干法水下焊接的突出优点是能够使焊接过程摆脱水的不利影响，尤其是常压干法焊接，因为焊接时的工作环境和地面条件差别不大，所以保证了焊接的高质量这种焊接也有缺点，需要比较复杂的工作设备，合适的接头类型也较少，无法很好的控制焊接成本，因此这种方法常用来焊接管网接头

2.3局部干法水下焊接

局部干法焊接，顾名思义，是只将待焊接部分与水分隔开，从而在焊接构件区域形成一个相对集中的隔离区，从而保证电弧的稳定燃烧，完成焊接同样，这种方法也减少了水的不利影响，因此相比湿法焊接的接头质量，也有了很大的提高而且，相比较干法焊接，不需要设计制造复杂的排水气室，易操作性明显提升，适应范围也更加大，经济性也更好.可以说，这种方法集成了湿法和干法两种焊接方法的优点，经济性、合理性、技术的先进性均可以得到保证，也是现阶段水下焊接研究的重点方向局部干法水下焊接，能有效提高电弧稳定性，改进焊缝质量

3水下焊接新技术应用

（1）高压TIG焊接能够进行500m内水下结构物的修复，比较可靠，轨道式TIG自动焊接方法能够得到满足相关规范要求的泛焊接接头，无潜水员式全自动焊接方法是未来的发展方向。（2）高压MIG焊接能够在1000m内进行水下修复工作，但是，要使其更好的应用于工程中，就须外加纵向磁场强化熔滴过渡，才能使焊接过程更加稳定，更好满足焊接控制要求。（3）摩擦叠焊既能够适应不同水深，也适用于不同结构物的修复，也是未来水下焊接的理想技术，则需要进行焊接机器人的研制工作

焊接技术的重要性篇(7)

关键词：窄间隙焊；焊接接头；窄坡口焊；技术

根据有关文献和研究结果，与传统焊接技术相比，窄间隙焊有很多优越性：①焊缝的横截面积大幅度减少；②热压缩塑性变形量大幅度减少且沿板厚方向更趋均匀化；③较小的焊接线能量提高了焊接接头的冲击韧性；④焊接效率很高。可以说：窄间隙焊是一种高质量、高效率的焊接技术，尤其是焊接接头有较高的力学性能、较低的残余应力和残余变形以及很高的焊接效率，从而决定了该项技术在钢结构焊接领域的地位，特别是在厚板焊接工程中具有十分强烈的吸引力。

然而，在建筑钢结构焊接工程中，真正意义上的窄间隙焊接技术没有得到应有的推广应用，说明了该项技术有它固有的局限性。因此，应当正视窄间隙焊接技术中有的问题十分棘手，从根本上看还没有产生技术飞跃进步，推广应用尚不尽如人意。

1 窄间隙焊的技术关键

实现高质量、高效率、高可靠性的窄间隙焊并非易事，因为在窄而深的坡口内进行电弧焊接，传统坡口下的传统焊接工艺难以保证焊接质量，如果不采用多层多道焊技术，焊缝金

属的一次结晶极易产生区域偏析，进而产生热裂纹。除此之外，在技术上尚有如下困难：

1.1在窄间隙焊接条件下，若采用传统焊接技术，电弧轴线基本与坡口面（坡口侧壁）平行，一般情况下连能量密度很低的电弧周边也难以作用到坡口侧璧，更不用说能量密度最高的电弧中心了，这就导致了侧璧均匀熔合的可靠性差，在线能量低时这种情况尤为突出，这是窄间隙焊的最大困难。

1.2在窄而深的坡口内进行气体保护焊明弧焊接时，焊接的飞溅对工艺可靠性影响极大。当飞溅聚集到喷嘴端口和导电嘴出口处，会影响气体的保护效果和送丝稳定性；飞溅若粘合或焊在侧璧上，将直接导致焊枪运行困难甚至短路。

1.3对工艺参数的稳定和电弧空间作用位置的控制要求极高。因为工艺参数的稳定精度和电弧作用的位置精度直接影响到层、道间以及与侧璧之间的熔合质量（中、低线能量时尤为突出）；窄而深的坡口内清渣极为困难，且保护气体的送达和层流状态的保持直接决定对焊接区的冶金保护，焊枪运行不畅直接影响气体保护。

世界各国的焊接专家在攻克上述难关的历程中，发明了许许多多的技术方法，现略举一二：

1.3.1解决侧璧熔合问题：采用麻花焊丝、波浪焊丝；采用双丝分别偏向两侧璧；采用螺旋送进焊丝；焊丝在坡口内偏摆；交流波形上叠加脉冲；旋转射流等。不难发现传统焊接设备是不能完成上述技术的基本动作。

1.3.2解决飞溅问题：采用多、细丝埋弧焊（一般为三丝、中等线能量）；采用富氩气全射流过渡或射流／短路混合过渡（用脉冲电流）；采用药芯焊丝电弧焊；采用表面张力过渡特别技术等。

1.3.3解决工艺过程稳定性控制问题：采用降特性电源或脉冲电源；缩短送丝长度，采用高稳定性、高推力的送丝机构；采用特殊箱形喷嘴、多重保护（内、外保护）；采用各种光电式计算机辅助自动跟踪系统等。从上述介绍中可以发现：窄间隙焊并不是单纯的减少焊缝截面积，用常规工艺可以完成的焊接技术；日本压力容器研究委员会施工分会第八专门委员会对窄间隙焊的定义作了如下规定：窄间隙焊接是把厚度为30mm以上的钢板，按小于板厚的间隙相对放置开坡口，再进行机械化或自动化弧焊的方法（板厚小于20mm时，间隙小于20mm；板厚大于30mm时，间隙小于30mm）。窄间隙焊具有以下特征：①利用了现有弧焊原理的一种特别技术；②多数采用I型坡口、U型或双V型坡口，精度要求高，坡口角度大小视焊接中的变形量而定；③采用多层焊或多层多道焊；④自下而上各层焊道数目基本相同；⑤采用小或者中等线能量焊接；⑥能够进行全位置焊。从坡口角度上判断：30mm以上的钢板，焊缝成形系数等于或大于1的坡口不能叫窄间隙焊。

2 国内外建筑钢结构应用窄间隙焊的大致情况

目前，国外已研制多种气保焊的窄间隙焊接方法，并成功地用在钢结构构件的制作中。其中，多数的方法是具有摆动功能的，可以自由地调节摆动幅度、角度及周期。为达到良好

的保护效果，有的采用双重保护（内、外）。由国外生产的窄间隙焊接专用设备也已经在国内经销，目前尚无应用实例，不过，在西气东输的工程中，窄间隙全位置焊接技术得到了成功的应用。

在建筑钢结构领域中，无论是工厂制作还是现场安装焊接工程，推广应用窄间隙焊技术是有一定困难的。主要有两个方面的困难：

2.1高精度的坡口加工是建筑钢结构焊接工程推广窄间隙焊接技术的主要障碍

单从焊接的角度上，坡口可以大大地降低焊接成本，但同时也相应地增加了坡口机械加工成本；由于建筑钢结构焊接量大、焊缝多且长，用机械加工十分困难且成本

很高，估计加工成本远远大于焊接成本，特别是在安装现场由于焊接接头的复杂性、位置的多样性，机械加工几乎不能进行。

2.2特殊的焊接工艺、专用焊接设备是建筑钢结构焊接工程推广窄间隙焊接技术的又一难关

首先，要解决高精度坡口加工的机械设备；然后，解决焊接设备。有了上述两项基础工作，就有希望开展窄间隙焊技术。

在建筑钢结构领域内，窄间隙焊接技术有没有推广的必要呢？回答是肯定的。由于窄间隙焊接技术固有的优点，在建筑钢结构领域内其应当得到相应的肯定。特别是在钢结构焊接接头拘束度很大、存在层状撕裂危险的丁字和十字接头，窄间隙焊接技术大有用武之地。

用常规的设备进行窄间隙焊接，必须对工艺进行研究，并对坡口作适当的改进，同时还要培训焊工，否则所谓的窄间隙焊接就难以实现。改进后的焊缝坡口成形系数可能大于等于1，不是真正意义上的窄间隙焊。

3 应用窄间隙焊接技术原理发展窄坡口焊接技术

由于建筑钢结构领域的特殊性和对工程成本的严格要求，大面积应用机械加工坡口是不现实的，购置价格昂贵的专用设备开展窄间隙焊接技术也是不合算的，这是因为建筑钢结构

焊接接头同压力容器焊接接头情况不同所致。

那么，建筑钢结构应当走什么样的技术道路呢？我们认为：应用窄间隙焊接技术原理改革坡口型式，采用多层多道焊技术减少焊缝金属截面积，提高焊接接头的综合性能，就是焊接建筑钢结构正确的技术路线。

窄间隙焊接技术的核心是减少焊缝金属的截面积，因此，暂时定义为“窄坡口焊接技术”。

由于钢结构厚板焊接工程量大、难度高，技术界十分重视坡口的设计：坡口小易形成窄而深的形式，焊缝成形系数偏小，影响一次结晶，容易产生区域偏析；在拘束应力大的前提下进而导致焊接热裂纹的产生，因此，在坡口减少的同时要采用多层多道焊接技术和组合焊接新工艺。

3.1组合焊接新工艺

在厚板焊接中，常规焊接是从打底、填充到盖面一种方式全部完成。这种方式由于管理简便而大量使用，但这种方式也有其局限性。以GMAW为例，在厚板打底焊接中，由于坡口小干丝伸出过长，气体保护不好而使焊缝金属产生不应有的缺陷造成返工，产生直接经济损失。组合工艺的具体内容是：

3.1.1打底焊：采用SMAW（焊条电弧焊），主要有两个目的：其一，解决GMAW因伸出干丝过长影响焊接质量的矛盾，提高打底焊缝成形质量；其二，SMAW同GMAW相比较，焊缝稀释率相对较低，这对提高焊缝金属的综合指标比较有利。

3.1.2填充焊：采用GMAW，主要的目的是利用GMAW的高效及熔深相对较大的优点，解决了侧璧熔合的可靠性，提高焊接质量和效率。

3.1.3盖面焊：采用FCAW－G，主要是提高焊缝的表面质量，获得良好的观感效果。从焊缝成形的角度上看：打底焊和盖面焊是最重要的步骤。在厚板焊接中，假如缺陷出在打底焊缝，如果在BOX结构体系中，那么返工时间是整条焊缝正常焊接时间的三倍以上。因此，这必须引起各级管理人员和焊工的高度重视，以保证组合工艺的有效实施。

3.2多层多道接头错位焊接新工艺

在钢板焊接中，多层焊的焊缝质量比单层焊好，而多层多道焊的焊缝质量又比多层焊好，特别是板厚超过25mm时效果最明显，因此，在厚板焊接时，首选多层多道焊技术。所谓多层焊技术，不是一次成形，而是多层成形，焊接运条手法允许摆动，焊接厚度一般不控制，适合低碳钢厚板焊接。多层多道焊就是在多层焊的基础上，焊接手法不允许摆动，焊接厚度要明确规定，以限制焊缝的热输入量。多层多道错位焊接技术就是在多层多道焊接技术的基础上，加入焊接接头每一道次错位连接，即接头不在一个平面内，通常错位50mm以上。这种技术特别适合于高强钢厚板的焊接。多层多道错位焊接技术的显著优点就是上一层次对下一层次进行了有效的热处理。