山東聊安工業(yè)設(shè)備安裝有限公司 山東聊城  252000
        摘要：SMAW/FCAW下向焊是指根焊采用手工電弧焊，填充蓋面采用自保護(hù)藥芯焊絲熔化極半自動焊的一種焊接方法。它是目前國內(nèi)外在管道施工，尤其在長輸管線施工中一項(xiàng)重要的焊接工藝，與傳統(tǒng)焊接方法（手工電弧上向焊）有其獨(dú)特的優(yōu)越性。
        關(guān)鍵詞：礦漿輸送管道；下向焊；材料
        庫管道焊接工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上編制而成。
        向下焊焊接技術(shù)采用的是纖維素焊條直流正接根焊，自保護(hù)藥芯焊絲半自動下向焊填充、蓋面技術(shù)。采用纖維素型焊條直流正接進(jìn)行根焊，具有操作靈活、抗風(fēng)性能好、適應(yīng)性強(qiáng)、焊速快、單面焊背面成型平緩、均勻、美觀、內(nèi)在質(zhì)量保證。填充蓋面全部采用自保護(hù)藥芯焊絲直流正接半自動焊方法具有較優(yōu)越的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，其熔敷效率高，焊接速度快，全位置成型好，環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，焊工易于掌握，焊縫質(zhì)量穩(wěn)定。
        1 施工技術(shù)原理
        1.1纖維素下向焊焊條的藥皮中含有30%～50%的有機(jī)物（纖維素），其有極強(qiáng)的造氣功能，焊接時分解了大量的CO 和CO2 氣體，在保護(hù)電弧和熔池金屬的同時，增加電弧吹力，保證熔滴在全位置焊接時向熔池的穩(wěn)定過渡，并阻止鐵水和熔渣下淌。同時有較大的熔透能力，具有優(yōu)異的填充間隙性能，對管子的對口間隙要求不很嚴(yán)格。焊縫背面成形好、氣孔敏感性小、易于獲得高質(zhì)量的焊縫。
        1.2填充蓋面采用自保護(hù)藥芯焊絲半自動下向焊，由于藥芯在高溫分解釋放出大量氣體對電弧及熔池進(jìn)行保護(hù)，同時通過熔渣對熔池及凝固焊縫金屬進(jìn)行保護(hù)，故焊縫質(zhì)量穩(wěn)定，熔敷率高，焊接速度快。
        2 施工工藝要點(diǎn)
        2.1工藝要點(diǎn)
        2.1.1以合格的焊接工藝評定為依據(jù)，編制詳細(xì)的焊接作業(yè)指導(dǎo)書。
        1、指導(dǎo)焊工培訓(xùn)、考試合格后方能上崗。
        2、指導(dǎo)現(xiàn)場的焊接施工作業(yè)。
        2.1.2焊接設(shè)備的選型上，必須適應(yīng)于纖維素下向焊接的逆變直流焊機(jī)。其空載電壓在80～98V。
        2.1.3焊接材料的選擇，原則上應(yīng)與管材的化學(xué)成份、機(jī)械性能相匹配，并便于操作。不得使用受潮的纖維素焊條，如受潮應(yīng)有專人負(fù)責(zé)進(jìn)行烘干，并作好記錄。烘干溫度為70～80℃，恒溫時間0.5h，并保溫1h。焊條重新烘干不得多于二次。
        2.1.4施焊前應(yīng)將管焊口兩側(cè)各不少于150mm表面上的泥土、油污、銹蝕、水份等臟物清理干凈，其坡口及兩側(cè)10mm范圍，還應(yīng)露出金屬光澤。
        2.1.5管口的組對與定位焊是保證下向焊焊接質(zhì)量的重要部份，是促使管接口背面成型良好的關(guān)鍵。管口的坡口型式、間隙、鈍邊要求見圖2。為保證錯邊量＜2mm，管道的對接接口組對時，應(yīng)用管道專用外對口器或內(nèi)對口器。
 
        圖2.管口坡口要求
        2.1.6焊前管道對接接口的預(yù)熱，應(yīng)根據(jù)不同的管材按規(guī)定進(jìn)行預(yù)熱。管口預(yù)熱應(yīng)采用環(huán)形火焰加熱圈，或電熱板（絲）均勻加熱。預(yù)熱寬度以焊縫中心為基準(zhǔn)，坡口兩側(cè)大于50mm為宜，該范圍內(nèi)預(yù)熱溫度應(yīng)均勻。
        2.1.7焊接
        1、焊接層次及焊接順序嚴(yán)格按照焊接工藝作業(yè)指導(dǎo)書要求執(zhí)行，對于管道直徑小于711mm，每層焊道由二名焊工同時施焊。當(dāng)管道直徑大于或等于711mm時，每層焊道宜由三名焊工同時焊接。管道下向焊的施焊順序見圖3。
 
        圖3.施焊順序
        2、管道下向焊采用多層單道焊，不同管壁厚度的焊接層數(shù)參見表1。
        表1.不同管壁厚度要求的焊道層數(shù)

        3、施焊時的焊接工藝參數(shù)應(yīng)在焊接工藝規(guī)定的范圍內(nèi)，參見表2。
        表2.焊接工藝參數(shù)

        4、為保證焊接質(zhì)量，要嚴(yán)格控制層間溫度，一般情況下根焊完成后10中內(nèi)要進(jìn)行熱焊，達(dá)不到此項(xiàng)要求時，熱焊前要再次對焊口進(jìn)行加熱。層間溫度一般控制在60℃至150℃之間。
        3材料與設(shè)備
        本技術(shù)沒有特別說明的材料，采用的機(jī)具設(shè)備見表4。
        表3.機(jī)具設(shè)備表

        4質(zhì)量保證措施
        4.1現(xiàn)場焊接時，管口組必須采用對口器，其管道下應(yīng)放置枕木或沙袋填實(shí)，防止產(chǎn)生附加應(yīng)力。管道使用內(nèi)對口器時，全部根焊焊完后，才能撤除；當(dāng)使用外對口器時，全部根焊焊完50%后，才能撤除。
        4.2根焊的操作，施焊時從管接頭12點(diǎn)往前約10mm處引弧，形成一個熔池后，焊條迅速壓底，采用短弧焊接，焊條作直線狀或往復(fù)小動作快速、均勻地向下運(yùn)條，熔池大小控制在每側(cè)坡口根部鈍邊熔化1~1.5mm為宜。
        4.3填充層焊接時采用自保護(hù)藥芯焊絲半自動焊，應(yīng)將每層的前道焊縫打磨干凈，焊絲的干伸長度始終保持在20～30mm，焊接電弧可略高些，操作時手把要穩(wěn)，焊接速度要均勻，并采用多層多道直線向下運(yùn)條焊接。
        4.4蓋面焊同填充層焊應(yīng)一致，但注意在5點(diǎn)～6點(diǎn)間的施焊過程中，焊接電流可略小10%～15%，以避免出現(xiàn)下墜和咬邊現(xiàn)象。焊縫余高控制在比管平面高出1～1.6mm，焊縫表面成形應(yīng)美觀。
        5 結(jié)論
        本技術(shù)具有操作易掌握，焊縫質(zhì)量可靠穩(wěn)定，焊接速度大大加快、焊縫金屬熔敷率高，節(jié)約焊材成本，加快施工進(jìn)度，野外施工作業(yè)適應(yīng)性強(qiáng)，并可在長輸管線焊接施工中進(jìn)行流水作業(yè)。與手工上向焊相比，工效可提高一倍以上。
        以小陽河工程為例：程項(xiàng)目：東方希望（三門峽）鋁業(yè)有限公司小陽河赤泥庫項(xiàng)目管材：X60   規(guī)格：φ609.6×14.27mm   全長19.6公里
        焊接設(shè)備：DC---400逆變直流手弧焊機(jī)
        NB---500AMS自保護(hù)藥芯焊絲、熔化極半自動焊機(jī)
        AW+FCAW-S
        檢驗(yàn)要求：UT100%  執(zhí)行SY 4065—93標(biāo)準(zhǔn)  Ⅰ級合格
        RT100%  執(zhí)行SY 4056—93標(biāo)準(zhǔn)  Ⅱ級合格