氩弧焊不锈钢管打底焊接四种操作方法

缪剑波

  不锈钢管的焊接通常由打底焊、填充焊、盖面焊几部分组成。不锈钢管打底焊是不锈钢管焊接中最关键的一环，它不仅关系到工程的质量，而且关系到工程的进度，目前不锈钢打底分为背面充氩和不充氩两种工艺。背面充氩保护又分为实芯焊丝+TIG工艺和实芯焊丝+TIG+水溶性纸工艺两种；背面不充氩保护又分为药芯焊丝打底焊和焊棒(药皮焊丝)打底TIG焊。
   
    不锈钢打底焊通常采用TIG工艺，根据现场的实际情况，我们可采用以下四种方法进行打底焊。

01、背面采用堵板进行封堵通气保护的方法(即实芯焊丝+TIG）

不锈钢管道预制时，焊口通常可进行转动焊接，通气非常容易，这时通常采用堵板对管道内焊口两侧进行封堵通气进行保护的方法进行打底焊，同时外侧用胶粘布进行封堵。
焊接时，应采用提前通气，滞后停气的工艺，外侧胶粘布边焊边撕去，由于堵板为胶皮与白铁皮组成，不易损坏，所以这种焊接方法能很好的保证焊缝内侧充满氩气及保证其纯度，从而有效地保证焊缝内侧金属不被氧化，保证了焊缝打底焊的质量。

02、只采用可溶性纸或采用可溶性纸与堵板相结合进行封堵通气保护的方法（即实芯焊丝+TIG+水溶性纸）

不锈钢管道固定口安装焊接时，内侧通气比较困难，有的一侧较易进行封堵，在这种情况下，可采用水溶性纸+堵板进行封堵。即易通气、好拆除的一侧用堵板进行封堵，不易通气、不好拆除堵板的一侧用水溶性纸进行封堵，同时外侧用胶粘布粘贴焊缝进行封堵（见图表二）。
不锈钢固定口焊接时，在很多情况下会出现焊缝两侧都无法通气，这时如何保证焊缝内侧充氩保护就成为了一个难题，在现场实际施工中，我们采用焊缝两侧用水溶性纸进行封堵，从焊缝中心通气、外侧用胶粘布粘贴进行封堵的方法（见图表三），成功的解决了上述难题。
采用水溶性纸封堵通气时，由于从焊缝中心通气，因此在最后的封口环节，应迅速拔掉通气管，利用里面的剩余氩气进行保护，快速打完底，封好口。
采用这种方法，应注意水溶性纸应采用双层的，一定要粘贴好，否则容易造成水溶性纸损坏、脱落而使内侧焊缝失去氩气的保护，产生氧化，导致焊口割开重新施焊，既保证不了焊接质量，又严重影响了工期，因此焊接以前应严格检查，粘贴好水溶性纸。
在很多施工现场，我们都采用了此种焊接方法进行打底，其质量能得到有效的保证，同时也有一定的施工难度，因此应选用仔细、技术熟练的焊工担任此项工作。

03、背面不进行通氩气保护，采用药芯焊丝+TIG工艺


该方法在我国应用已有数年，现已生产出E308T1-1、E308LT1-1、E309T1-1、E309LT1-1、347T1-1、E316T1-1、E316LT1-1等药芯焊丝，并已应用于现场的焊接，取得了较好的经济效益。
由于背面不充氩，其优点显而易见，主要表现为高效、简便、成本低，适宜于施工现场安装。但药芯焊丝由于其结构特点，操作时对焊工的要求较高，其送丝速度快，送丝准确度要求高，掌握有一定难度，焊工应经专门培训，技术熟练后方可参加焊接，在南京扬巴及国外工地，我们应用此方法，成功地解决了碰头口、返修口无法通氩气的问题。

04、背面不进行通氩气保护，采用药皮焊丝（自保护药芯焊丝）+TIG工艺

20世纪90年代，日本的神钢等公司研制出了打底焊丝，近年来，我国也已研制开发出了不锈钢打底焊丝（即药皮焊丝，如TGF308、TGF308L、TGF309、TGF316L、TGF347等），并应用于实际施工中，取得了良好的效果，在乌石化扩能改造项目我们就成功的运用了此方法。
不锈钢打底焊丝+TIG工艺的保护机理是背面焊缝利用焊丝熔化产生的熔渣和其合金元素的冶金反应来进行保护，正面焊缝依靠氩气、渣和合金元素进行保护。
采用此种工艺，应注意以下操作要点：焊接过程中，焊把、焊丝、焊件之间保持正确的夹角，理想的焊把喷嘴后倾角为70°—80°，焊丝与焊件表面夹角为15°—20°；正确控制熔池温度，通过改变焊把与焊件的夹角、改变焊接速度等来改变熔池温度，从而保证焊缝成形美观（宽窄一致、不出现内凹、过凸等缺陷）；
操作时，电流应比焊实芯焊丝时稍大，焊把应稍作摆动，以使铁水和熔化的药皮加速分离，便于观察熔池和控制是否焊透；填充焊丝时，最好送到熔池的1/2处，并向内稍压一下，以此手法来保证根部焊透、并防止出现内凹；
焊接过程中，焊丝应有规则的送入、取出，并保证焊丝始终处于氩气的保护下，以免焊丝端部被氧化，影响焊接质量；注意起弧、收弧处的焊接质量，起弧处应将点焊处打磨成45°缓坡，收弧时应注意产生弧坑、缩孔等缺陷。
采用药皮焊丝打底焊，焊缝内部不用通氩气，焊工操作起来简便、快捷，具有高效、低成本的特点，同时也能很好地保证焊接质量（在乌石化扩能改造项目，我们采用此法焊接碰头口、返修口共28道，焊接一次透视合格率100%），值得我们推广使用。

       上面四种不锈钢打底焊方法各有优缺点，在实际施工中，我们应根据现场的具体条件，既要考虑施工成本的高低，又要考虑焊接质量及施工进度，合理地选择施工工艺。