2大庆油田第八采油厂第四油矿 黑龙江大庆 163000；
3大庆油田工程建设公司培训中心 黑龙江大庆 163000
摘要：经济在快速的发展，社会在不断的进步，炼油化工装置碱性焊条的焊接是经常遇到的，重要的管道和结构都需要碱性焊条的焊接，通过辽阳石油化纤工程有限公司对碱性焊条使用的培训，论述了碱性焊条的焊接特性，对今后碱性焊条的焊接培训及重要管道和结构的焊接有着重要的参考价值。
关键词：焊接；无损检测；烘干
引言
现代企业都十分重视经济效益，碱性焊条脱渣性不好，焊后清渣困难已成为企业的一大难题。通常清除1kg焊条所形成的焊缝熔渣，需要熟练的钳工付出1h～1.5h的劳务，若按10元/h计，每kg焊条施焊后需增加清渣劳务费10元～15元，每年按10万t～15万t碱性焊条消耗计算，则多花社会劳务费10亿～15亿元。由此可见，改善直流碱性焊条的脱渣性，将会给社会带来巨大的潜在效益。
1碱性焊条的贮存条件
碱性焊条应贮存在专用的仓库内，仓库应通风良好，室内保持洁净。仓库内保持一定的温度和湿度，温度应在10一25℃，相对湿度小于60%。焊条应放在架子上，架子离地面高度距离不小于300mm，离墙距离不小于300mm，焊条按种类、牌号、批次、规格人库分类堆放，每个区域的焊条有明显的标识，避免混杂。国产焊条一般为塑料袋包装，放在纸盒或橡胶盒内，其密封性较差；而国外焊条多为铁皮真空密封包装，完全密封。焊条在人库检查及搬动时应注意不能碰损包装，以免造成密封不严而吸湿受潮。此外，还应定期查看所保管的焊条，有无受潮、损坏，以及温度、湿度是否在要求范围内等情况，仓库每天至少应检查一次。
2碱性焊条的焊接方法
碱性焊条焊接时最好采用直流反接，焊前必须对焊条进行烘干并保温，焊接时最好采用划擦法引弧，引燃电弧后将焊条与被焊试件间的距离要保持在1至2毫米之间，均匀移动，一般一根焊条焊接距离最好为16至20厘米。要避免长弧和断弧，焊接线能量要稍小，焊接速度要慢，要让里面的渣子能熔化出来，焊接接头必须在焊前20mm处起弧然后拉下来接头，焊接收弧必须干脆利落。实际焊接过程中，我们制定了焊接工艺跟踪单，从焊条领用、焊接条件及焊接参数进行跟踪。在焊接工人培训过程中，起弧和收弧处经常产生弧坑裂纹，焊道处经常性产生裂纹，主要是母材与焊条不匹配，碱性焊条只能用直流反接法来施焊，碱性焊条的抗裂性较好，起初焊缝清理不干净，焊条烘干不到位也会经常产生气孔，这都需要执行严格的工艺操作纪律。
3碱性焊条的烘干
碱性焊条应按说明书规定的烘焙温度及时间烘干。碱性低氢焊条应在350一400℃烘干lh，对含氢量有特殊要求的低氢焊条的烘焙温度可提高到400一450℃。铁皮真空密封包装的焊条仍保持干燥状态，可直接放人保温柜或焊条保温筒内。烘箱温度应徐徐升高，切不可将冷焊条放人高温烘箱内或突然冷却，以免药皮开裂。烘干焊条时，应铺放成层状，每层焊条不能堆放太厚（一般1一3层），避免焊条烘干时受热不均和潮气不易去除。烘干过的焊条应放人保温柜中，保温柜中的温度控制在100一150℃范围内。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆焊工领取焊条后放入焊条保温筒内保温100一150℃保存。当盛装碱性焊条的密封包装碰破或打开后，焊条暴露在空气中4h以上，或者焊条虽未破损，但被放置在特别潮湿的环境中，焊条也会受潮。碱性焊条根据其受潮的程度，对焊接质量产生不同程度的影响。（1）如果碱性焊条药皮仅吸收了少量的潮气，可能导致焊缝内部产生气孔，这样的内部气孔需要X射线照射或做破坏性检查才能发现。若母材具有较高的淬硬性，则焊条仅轻微受潮也会导致焊道下裂纹的产生。（2）当碱性焊条吸收了大量的潮气而比较潮时，如果进行焊接则焊缝中会产生内部气孔，并在焊缝上产生肉眼可见的表面气孔。（3）碱性焊条严重受潮时，除了焊缝中将产生大量的气孔外，还会产生焊缝裂纹或焊道下裂纹。通过对受潮的焊条进行重新烘干，可使碱性焊条恢复其焊接良好的焊缝质量的性能，避免焊接缺陷的产生。生产中要根据碱性焊条的种类及其受潮状况确定适当的焊条再烘干温度。这里介绍常用的美国牌号焊条E7018（相当于国内牌号E5018，低氢型焊条，药皮中含有25%的铁粉）等受潮后的重新烘焙温度及时间。
4影响焊条脱渣性的基本因素
外因通常是通过内因起作用的。决定焊条脱渣性的主要因素是构成药皮的各组元配伍。它们在参于焊接冶金后变成复合硅酸盐渣，这些渣的物理性能，决定着脱渣性。实践证明，一般在工艺因素不变的情况下，无论任何焊工施焊，只要焊条工艺性好，通常焊件都可以表现较好的脱渣性，反之脱渣性不好的焊条，无论焊工操作技术再高，都无法明显改善焊件的脱渣性。（1）大理石和萤石之比对脱渣性的影响。据有关资料介绍，大理石同萤石的比值在1.8～2，碱性焊条的脱渣性最好。我们的研究表明：大理石：萤石=1.4～1.6表现的最好，但大理石不宜超过40%，萤石不宜少于16%，而且决不能片面认为脱渣性仅取决于大理石和萤石的的加入量和配比，而往往还受别的因素所左右。例如脱氧程度、二氧化硅或者可以说酸性氧化物的含量、以及各种合金的加入量、渣的粘度等，这里面包含着一个渣的酸碱度问题有待进一步探索。（2）SiO2含量对脱渣性的影响。碱性焊条药皮中，通常不能缺少酸性氧化物，这里显然是为了形成复合硅酸盐调整渣的酸碱度，以期改善渣的物理性能。碱性焊条药皮中石英的加入量不宜过多。有资料认为大理石加入量为44%，萤石加入量为24%，石英加入量为7%脱渣性为好，在这种配伍条件下，硅铁不宜多加，为了脱氧可提高钛铁的加入量到14%～16%，这样成本就偏高。我们研究结果是大理石，萤石之和控制在55%～60%，石英加入量控制在1.5%～4%之间，钛铁的加入量可适当减少到最低程度，焊后脱渣性良好。（3）熔渣粘度对脱渣性的影响。当熔渣稀、不能完全覆盖焊缝时，其焊缝顶端形成一层薄而密的熔渣，多数熔渣流于两侧与焊缝金属结合紧密、造成脱渣困难，适当提高渣的粘度，（但不能过高，过高会导致焊缝根部渣薄，同样脱渣不易）。当平焊时熔渣断面呈上弦月形状时脱渣性较好。（4）金红石对脱渣性的影响。金红石、钛白粉以及钛铁的脱氧产物均可改变渣中TiO2的量，影响相结构，在碱性焊条中适当加入金红石可以改变脱渣性，渣相分析发现金红石加入量达到一定数值后会形成针状和雪花状的结晶相，有利于改善脱渣性，以致熔渣可以自动脱落。（5）药皮组成物的结晶形态对脱渣性的影响。我们在多年从事焊条生产及应用过程中发现，脱渣性决不仅仅只受控于熔渣的化学组成，还取决于构成药皮物质的结晶形态。初步研究认为具有斜方晶体的物质有利于改善脱渣性。同一种物质，其结晶形态不同，对脱渣性的影响也不一样，这一发现迫使我们不得不提出硅酸盐的相变问题。硅酸盐作为复合物凝固后晶体形态，它由液态冷却到固态会发生相变，这种相变产生的应力，远比它的热膨胀产生的应力要大的多。因而可以推断出复合硅酸盐相变点的高低和脱渣性有密切的联系。
结语
碱性焊条药皮中石英不宜多加，也不宜加入长石和白泥；复合硅酸盐的相变点高低决定脱渣性；药皮组成物的晶体结构明显影响焊条的脱渣性；焊条的脱渣性不仅取决于熔渣的化学成分，而主要取决于渣的相结构；焊条渣相分析是一种值得推广的非常简便而有实用价值的方法。
参考文献：
[1]SY-T-4103-2006钢质管道焊接验收.
[2]GB50661-2011钢结构焊接规范（含条文说明）.
[3]GB50236-2011现场设备、工业管道焊接工程施工规范（含条文说明）.
[4]JB3223-1996-T焊接材料质量管理规程.
论文作者:冯艳东1,张志刚2,祁来宝3
论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/15
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