下向焊施工方法及工艺运用

维普资讯 http://www.cqvip.com 第２４卷　第４期　吉　林　建筑　工　程　学　院　学　报　ＶｏＩ．２４　ＮＯ．４　２００７年ｌ２月　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｊｉｌｉｎ　ＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａＩ　ａｎｄ　Ｃｉｖｉｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　Ｄｅｃ．２００７　下向焊施工方法及工艺运用　高金彦　钟春玲２　（１：吉林省安装工程股份有限公司，长春１３００４１；　２：吉林建筑工程学院研究生处，长春１３００２１）　摘要：对中国第一汽车集团公司供热管网工程进行介绍，对长距离大管径金属管道焊接中的高效焊接工艺方法进　行简要综述，介绍了管道下向焊施工方法及工艺在工程实际中的应用及注意事项，对下向焊施工方法及工艺进行　了推广．　关键词：管道焊接；下向焊；焊条　中图分类号：Ｕ　１７５．３　文献标识码：Ａ　文章编号：１００９—１２８８（２００７）０４．００６６．０３　０　引昌　城市管网具有作业点多，线长，焊接设备和操作点移动频繁，焊接质量要求高等特点．下向焊施工技术具　有操作难度小，焊缝缺陷少，不易产生尺寸较大的焊接缺陷，节约焊材，减少焊接应力集中，提高生产效率等　突出优点，比较适用于大直径远距离野外管道的施工．　对于长距离大口径金属管道的焊接，采用性能优越、效率高、费用低、环境适应性强的焊接工艺方法是人　们努力的目标，较广泛应用的焊接方法有全位置下向焊技术和闪光对接焊技术两类．中国第一汽车集团公司　投资兴建的是具有２１世纪先进水平的现代化供热管网工程．该工程为公司本部供热区域，其工程跨越长春　市内的锦程大街、奔驰路段，穿越城市道路及地下污水厂．工程所用材料为管材Ｑ２３５焊接钢板卷管，最大管　径为ＤＮ　６００　ｍｍ，全程５　ｋｍ，采用无补偿管直埋敷设．工程由于管径较大，城市作业难度大，工期紧张．施工　过程中为了保证工程质量及创造省优工程，以传统焊接工艺为主导，采用下向焊的新工艺．在管道施工过程　中，为了能够达到更高的质量标准，采用了专有先进的施工工艺：下向焊打底，以Ｅ　４３０３手工电弧焊填充，盖　帽的焊接方法．　１下向焊施工工艺特点　下向焊是相对于上向焊而言，是施焊点自上而下移动的一种焊接方法，由于其独特的优点，使其在长输　管道建设中得到广泛地应用【１　Ｊ．　（１）因其采用小间隙、大钝边的工艺参数，焊缝宽度和焊缝余高则比上向焊小，焊接生产率比上向焊提　高２０％～４０％；　（２）填充焊时，直径、长度相同的一根４　ｍｍ焊条，焊缝熔敷金属的长度比向上焊接时多７０　ｍｍ～８０　ｍｍ，焊接速度为上向焊的２～３倍；　（３）下向焊操作难度较上向焊小，一个较熟练的焊工经过１０～１５天的培训，就能基本掌握其要领；　（４）由于每层焊道厚度一般为２　ｍｍ左右，故焊缝缺陷少，不容易产生尺寸较大的焊接缺陷；　（５）使用同直径焊条的焊接电流比上向焊时小，而速度比上向焊快，故焊接热输入也小，焊缝结晶组织　细小，接头综合性能好；　（６）纤维素焊条由于渣少，电弧吹力大，燃烧稳定，焊缝根部饱满，采用连续焊接可得到质量良好的单面　焊双面成形焊缝，焊条在一般情况下可不烘干即可使用；　收稿日期：２００６—０４—２７．　作者简介：高金彦（１９７３～），女，吉林省长春市人，工程师　维普资讯 http://www.cqvip.com

第４期　高金彦，钟春玲：下向焊施工方法及工艺运用　６７　（７）焊条下向焊的抗风能力强，特别适于在野外施工．　２焊条及焊接设备要求　（１）焊条．管道全位置下向焊接用焊条，应符合《碳钢焊条》（ＧＢ　５１１７—８５）、《低合金钢焊条》（ＢＧ　５１１８—　８５）焊条选用原则：输水管道宜选用纤维素型下向焊条（ＦＯＸＣＥＩ　６０１０），管子与管件焊接，应选用低氢焊条　（ＦＯＸＢＶＤ　８０１０一Ｇ）．　（２）焊接设备．管道现场下向焊施工，根据焊材要求和施工条件，应使用逆变式下向直流弧焊机．该焊机　设有电弧推力调节、热起弧、焊条防粘等特有功能，能较好地满足施工环境较差的野外作业．焊机性能必须稳　定，功率等参数应能满足焊接条件．　３施工工艺要求　（１）焊接工艺评定及焊工考试．焊接工艺评定应按照《油气管道焊接工艺评定办法》（ＳＹ　４０５２—９２）执　行．焊接工艺评定应包括对缺陷修补的要求；下向焊焊工考试应按照《现场设备，工业管道焊接工程施工及验　收规范》（ＢＧ　２３６）第六条规定进行培训和考试　ｊ．　（２）焊前准备．管道下向焊施焊前，应根据焊接工艺评定制定下向焊接及缺陷修补工艺规程；管道施焊　前，应将坡两侧各５０　ｍｍ表面上的油污、浮锈、水分、泥沙、气割后的熔渣、氧化皮等杂物，以及坡口内侧机加　工等毛刺清除干净，使坡口及两侧各大于１０　ｍｍ范围内外表面露出金属光泽；按照表１规定要求对管口组　对尺寸严格检查；当管子在沟外焊接时，管口处的作业空间不应小于５００　ｍｍ；在管沟内焊接时，工作坑尺寸　应能保证焊工操作顺利和施工安全．　（３）焊接施工工艺及要求．管道组对宜选用内对口器，在撤离内对口器前必须焊完全部根焊道．若采用　外对口器时，撤离外对口器前根焊道必须焊完５０％，根焊道每段长度应近似相等，且均匀分布；施焊时，管子　应保持平稳，不得受到震动和冲击；焊机地线连接应牢固，禁止地线与管材间发生电弧，烧伤管材表面；施焊　时严禁在坡口外管材表面上引弧；根焊道必须熔透，背面成型应良好；根焊道焊完后，应尽快进行热焊接，根　焊道与热焊道焊接间隔时间不宜超过５　ｍｉｎ；施焊时更换焊条应迅速，应在熔池未冷前换完焊条，并再行引　弧；全位置下向焊接应遵循薄层多遍焊道的原则，层间必须仔细清除熔渣和飞溅物，外观检查合格后方可焊　下一层焊道；每相邻两层焊道更换焊条时，接头不得重叠，应错开２０　ｍｍ～３０　ｍｍ；每根焊条引弧后应一次焊　完；每层焊道应连续焊完，中间不应中断；要保证焊道层间温度要求，每道焊口应连续焊完ｌＬ３ｊ．　表１　管道下向焊接管口组对尺寸　项目　管口组对尺寸　纤维素型允许值　低氢型允许值　表２用纤维素型下向焊条焊接　项目　焊条直径／电流电流极性电流／　电压／　焊接速度项目极性　一　ｍｍ　Ａ　Ｖ　表３用低氢型下向焊条焊接　焊条直径／电流极性运条方法　遥氽　———项目　１日　ｍｍ　—　电流／　电压／　焊接速度Ａ　运条方ｖ　（ＣＭ＼ＭＮ）　法　根焊；：　４　结语　７：０。－～１　３　０。　：１－～３。：　０－－３　直拉　一　根焊　’　１５～４Ｏ　ｓ．ｚ　７０－－１２０　１９－－２６　～ｚ。直拉　下向焊具有可使用大直径焊条快速焊接、提高施工效率等优点，并有着广阔的发展前景，特别适用于大　直径、远距离野外各类管道的施工．而城市管网，由于受作业环境的制约，管道的作业点多，焊接设备和操作　点移动频繁，不能使用大型的专用施工机械，不能连续作业．为最大发挥下向焊优势，我们认为，在城市管网　建设中，同时采用上向、下向焊接工艺更能提高施工效率，缩短管线的铺设工期．该工程采用管道下向焊技　维普资讯 http://www.cqvip.com ６８　吉　林建筑工程　学　院　学报　第２４卷　术，成功地应用于城市天然气管道的焊接，获得了良好的焊接质量，保证了施工进度，受到业主及工程监理的　好评，取得了良好的经济效益和社会效益．　参考文　献　［１］马占超，刘先琼．管道下向焊技术在城市天然气管网中的运用［ｃ）．湖北省暨武汉焊接学会成立二十五周年２００５年焊接学术年会　文集，２００５．　［２］张大刚，王玉龙．下向焊技术在城市燃气管网施工中的应用［ｃ）．第十一次全国焊接会议论文集，２００５（第１册）．　［３］李宪政．管道下向焊技术及焊机特点［ｃ）．第十次全国焊接会议论文集，２００１（第２册）．　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｄｏｗｎｗａｒｄ　Ｗｅｌｄｉｎｇ　Ｍｅｔｈｏｄ　ａｎｄ　Ｃｒａｆｔ　ＧＡＯ　Ｊｉｎ　ｙａｎ　，ＺＨＯＮＧ　Ｃｈｕｎ。ｌｉｎｇ２　（１：Ｊｉｌｉｎ　ＰｒｏｖｉｎｃｅＦｉｘｉｎｇ　ＣＯ．ＬＴＤ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ　１３００６１；　２：Ｊｉｌｉｎ　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ　ａｎｄ　Ｃｉｖｉｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ　１３００２１）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ａｒｔｉｃｌｅ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｐｉｐｅｌｉｎｅ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｏｆ　ｈｅａｔ　ｉｎ　Ｎｏ．１　ａｕｔｏ　ｇｒｏｕｐ　ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｃｈｉｎａ．　Ｉｔ　ｓｉｍｐｌｅ　ｓｕｍｍａｒｉｚｅｓ　ｔｈｅ　ｈｉｇｈ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　ｗｅｌｄｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｂｏｕｔ　ｌｏｎｇ　ｄｉｓｔａｎｃｅ　ａｎｄ　ｂｉｇ　ｄｉａｍｅｔｅｒ　ｍｅｔａｌ　ｐｉｐｅｌｉｎｅ．　Ｉｔ　ａｌｓｏ　ｐｒｅｓｅｎｔｓ　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｄｏｗｎｗａｒｄ　ｗｅｌｄｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ　ａｎｄ　ｃｒａｆｔ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｐｒａｃｔｉｃｅ　ａｎｄ　ｃａｕｔｉｏｎ．Ｔｈｅ　ａｒｔｉｃｌｅ　ｓｐｒｅａｄｓ　ｔｈｅ　ｄｏｗｎｗａｒｄ　ｗｅｌｄｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ　ａｎｄ　ｃｒａｆｔ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｉｐｅｌｉｎｅ　ｗｅｌｄｉｎｇ；ｄｏｗｎｗａｒｄ　ｗｅｌｄｉｎｇ；ｗｅｌｄｉｎｇ　ｒｏｄ