洛阳吉力电焊学校

1． 充氩保护的工艺研究

管道焊接有以下几种工艺：

（1） 全氩焊接：打底层，中间层及盖面层全部由氩弧焊接完成。 

（2） 氩电联焊：氩弧打底，中间层及盖面由电焊完成。 

（3） 纯电焊：打底、中间层、盖面全由电焊完成。 

不锈钢管道采用纯电焊焊接时由于药皮熔渣对焊接熔池形成保护，可使熔池金属免于空气氧化，因此在采用该种方法焊接不锈钢管时，不需要用其它方法对根部形成过多保护，可实现根部焊缝无氧化、无烧枯现象。

不锈钢管道采用纯氩焊时，由于焊把中的氩气只可实现从一侧形成氩气保护，熔池另一侧没有渣保护而直接与空气接触。当焊缝金属处于高温状态时，会与空气中氧气反应，使焊缝根部出现氧化、烧枯现象。

充氩保护就是在焊缝的背面空间充满氩气，以隔断氧气与焊缝直接根部接触，达到焊缝根部金属无氧化、无烧枯目的。

由于焊接量很大，采取全充氩气方式消耗量极大。因此考虑仅在焊缝周围小范围内进行充氩。局部充氩的关键就是搭建储气小室，首要的条件是装配在两个待焊部件之前，在焊接头的对接前，应在管道内制作充氩小室。 

2． 储氩小室的制作： 

2．1用海绵加胶木板做堵头 

用海绵加胶木板做堵头，并装设在焊件中，在焊接完成后，堵头能够被预先留在管子口侧的钢丝拉出（图1）

这种方法适用于外径大于159-500mm且不是安装死口情况下焊接接头的背面充氩保护，但在焊前首先要考虑焊后拆除堵头的可能性。其工艺流程如下: 

(1)首先做管段1的堵头A，堵头A用2块直径小于焊管内径20mm的圆形胶合板夹1块厚度≥50mm、直径比所焊管道内径大20mm的圆柱形海绵做成。

在堵头A上开1个排气孔，对水平管开在距胶合板边缘约10mm处（图1a）,对垂直管则开在堵头圆心处，装入排气管管（图1b）。在背对排气孔一侧距胶合板边缘约10～15mm处再开一孔,穿入并固定不锈钢索。 

（2）对于管段2准备堵头B，堵头B上不开排气孔，而在堵头中心开一进气口，再在其上安装氩气进气嘴，装上氩气软管。将不锈钢索连接并固定在堵头B距胶合板边缘约10～15mm处的孔上。 

（3）装配堵头A。堵头A塞入管子1中距管口400mm～500mm处。对水平管应将氩气排气口置于管子中心线的上方；

检查海绵堵头与管内壁接触良好，与管壁垂直；连接堵头A和B，将堵头B与堵头A用1根钢索连在一起，不锈钢索绷直时要与管道中心线大致平行，以确保在焊接工作完成后能顺利被抽出。 

（4）装配堵头B。钢索和氩气软管应能通过管段2的整个长度，以便在焊接后能抽出堵头A和B；将氩气软管连接到中心位置的氩气入口嘴处，并将钢索连接到堵头的偏心孔上。

为便于焊接取出堵头，可用胶布将氩气软管和钢索以一定的间隔缠在一起。将堵头B装在管段2中距要焊接的焊口边缘400mm～500mm处，检查海绵堵头与管内壁接触良好，与管壁垂直。 

（5）当两个堵头在相应管道中安装就位后，进行对口。 

（6）采用定位焊或夹具对接头进行固定。 

（7）用塑料胶带包覆焊口，使内腔成为一个封闭的气室 

（8）一般焊前须提前进行充氩，以便把管道里的空气排尽，充氩时氩气流量要适中，在般为4～12L/min。 

（9）焊后如果无损检验合格，则可从管道中抽出堵头。如堵头损坏。则应及时消除内部的遗留物。 

2．2用可溶纸做堵头 

用可溶纸做堵头，并装在焊件或管口中，在管道打水压或用高压水喷射时可溶纸可被水溶化并冲走。

该方法适用开必须进行水压试验或水冲洗的管道，以及直径≤159mm，或为安装死口而直径≥159mm，或安装位置特殊的管道焊接头充氩，其工艺流程如下。 

（1）将可溶纸剪成圆形，其直径为管道内径加60mm；对直径为20mm以下的管道为管道内径的3倍。 

（2）将可溶纸靠在管端，以在其上标示出或用手按压出管道内径，沿按压线把纸的边缘向后折成90°角。

将做好的可溶纸塞入管中，可溶纸距管口400mm；对于水平管两纸塞上各开1个排气孔，排气孔位于安装位置上的可溶纸圆心上方距纸边缘约10～20mm处。对垂直管，排气孔开在焊口上侧的可溶纸圆心处。 

（3）可溶纸用可溶胶带纸粘好。

（4）当纸塞装好后，用针形管从焊接接头处充氩。如图（2b）打底焊时，必须从仰焊位置向两侧进行。

2．3用可溶纸做成截面为U型的环状气室 

该方法适用于直径大于600mm且非安装死口、可以直接进入焊接接头背面充氩。工艺流程如下。 

（1）将可溶纸剪成宽700～800mm，长度超出管道内周长50mm的长条形。 

（2）可溶纸紧贴焊缝背部，对称分布于焊缝两侧，用胶水粘好。如图（3）

（3）将可溶纸两侧向焊缝推进，使两边缘间直线距离约600～

650mm，然后粘好可溶纸边缘。确保可溶纸中间部位向远离焊缝处于拱起。 

（4）在焊缝位置包好胶带纸。形成一封闭的气室。 

（5）用针形管在焊接接头处充氩气。 

（6）充氩时打底焊从仰焊位置向两侧进行。 

（7）无损检验后，去除纸塞。

3． 结论 

从电厂不锈钢管道施工情况来看。焊接接头存在的缺陷基本上与焊缝根部烧枯无关。使用氩气利用率提高60%以上，节约成本。 

上述充氩保护措施不仅适用于不锈钢材质管道。还适用于各种中、高合金钢材质管道焊接接头根部的充氩保护。