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1、管道焊接與補漆施工工藝來源：建筑工程技術與設計 2015年4期 【摘要】隨著中國城市化發展，大型商業建筑正處于高速發展階段，而中央空調又是現代化建筑必不可少的重要設備之一。空調管道的連接采用焊接，焊接過程中要注意焊接變形和防腐處理，本文敘述了施工現場管道焊接和補漆的工藝流程和需要注意事項。【關鍵詞】焊接變形補漆廣州太古匯商業、酒店和文化中心工程大型空調水管道主要集中在空調制冷主機房、立管及天面，管徑為DN1200、DN1100、DN800和DN400。空調水管道DN350以上的焊口全部進行X射線探傷，合格級別為級。焊口位置的補漆工藝，關乎構件日后是否銹蝕損耗。因此，如何通過焊接施工過程的控制，2、提高空調管道焊接質量和補漆水平，減少由于焊口質量問題而進行的返工，是施工過程中的一大難題。該工程施工特點主要有以下幾點：1.焊接量大，單條焊口最長可達3.8m。2.焊接殘余應力和焊接殘余變形影響大，有累加趨勢3.焊接角度多樣，有平焊、立焊，還有仰焊。根據該工程以上的幾個施工特點，結合現場實際，采用以下施工工藝對焊接變形、補漆進行控制：1.大型管道焊接工藝1.1焊接殘余應力的影響1）對結構剛度的影響當外部荷載產生的應力與結構中某區域的殘余應力疊加之和達到屈服點時，這一區域的材料就會產生局部塑性變形，喪失了進一步承受外部荷載的能力，造成結構的有效截面積減少，結構的剛度也隨之減低。2）對受壓桿件穩定3、性的影響當外部載荷引起的壓應力與殘余應力中的壓應力疊加之和達到屈服點，這一部分截面就喪失進一步承受外部載荷的能力。這就削弱了構件有效截面積，并改變了有效截面面積的分布，減低了受壓桿件的穩定性。3）對靜載強度的影響沒有嚴重應力集中的焊接結構，只要材料具有一定的塑性變形能力，殘余應力不影響結構的靜載強度。反之，如材料處于脆性狀態，則拉伸殘余應力和外部載荷應力疊加有可能使局部區域的應力首先達到斷裂強度，導致構件早期破壞。4）對疲勞強度的影響殘余應力的存在使變載荷的應力循環發生偏移。這種偏移，只改變其平均值，不改變其幅值。結構的疲勞強度與應力循環的特征有關，當應力循環的平均值增加時，其極限幅值就降低，4、反之則提高。因此，如應力集中存在著殘余應力，疲勞強度將降低。5）對焊件加工精度和尺度穩定性的影響把一部分材料從焊件上機械切除時，此處的殘余應力也被釋放。殘余應力原來的平衡狀態被破壞，焊件發生變形，加工精度受影響。6）對應力腐蝕開裂的影響應力腐蝕開裂是拉伸殘余應力和化學腐蝕共同作用下產生裂紋的現象，在一定材料和介質的組合下發生。應力腐蝕開裂所需要的時間與殘余應力大小有關，拉伸殘余應力越大，應力腐蝕開裂的時間越短。1.2焊接工藝措施采用較少的焊接線能量能有效地減少焊接熱塑變的范圍和溫度梯度的幅度，從而降低焊接應力。合理的焊接順序，是焊縫有自由收縮的余地，降低焊接中的殘余應力。例如，在大型儲罐底板的5、焊接中，先進行短焊縫的焊接，焊接過程中不要加外力約束，使其能夠自由收縮，可以有效地降低短焊縫中的殘余應力。焊接用小錘輕敲焊縫及其鄰近區域，使金屬晶粒間的應力得以釋放，能有效地減少焊接殘余應力從而降低焊接應力。例如，在進行部件焊接時，不及時進行敲擊以釋放應力，焊縫周邊的母材會出現明顯的裂紋。對于那些阻礙焊接區自由伸縮的部位，采用預熱或機械方式，使之與焊接區同時拉伸（膨脹）和同時壓縮（收縮），就能減小焊接應力，這種方法稱為預熱拉伸補償法。選用塑性較好的焊條施焊，由于焊縫的金屬填充物具有良好的塑性，通過塑性變形，可有效地減少內應力。管材本體上溫差較大，焊接殘余應力也越大。焊前進行預熱，能減少溫差和減6、慢冷卻速度，兩者均能減少焊接殘余應力。采用低氫焊條以降低焊縫中的含氫量。焊后及時進行消氫處理。都能有效降低焊縫中的含氫量，減少氫致集中應力。消氫處理的主要目的是使焊縫金屬中的擴散氫迅速逸出，降低焊縫及熱影響區的含氫量，防止氫致應力集中而產生冷裂紋。構件承受變載荷應力達到一定數值，經過多次振動后，結構中的殘余應力逐漸降低，即利用振動的方法可以消除部分殘余應力。一般大型焊件使用振動消除應力。振動的優點是設備簡單、成本低，時間較短。2.焊口補漆2.1補漆基本要求1）對接焊縫表面應平整，并應無氣孔、焊瘤和夾渣。焊縫高度應小于或等于2mm，并平滑過渡。設備轉角和接管部位的焊縫應飽滿，不得有毛刺和棱角，應7、打磨成鈍角并形成圓弧過渡。2）角焊縫的圓角部位，焊角高應大于或等于5mm； 突出角的焊接圓弧半徑應大于或等于3mm； 內角的焊接圓弧半徑應大于或等于10mm。當清理組對卡具時，不損傷基體母材。2.2表面處理檢查表面處理完成后，需要對處理過的表面進行檢測，達到表面處理標準要求的，才能進行油漆的補漆；未達到表面處理要求的，需要重新處理，嚴禁補刷油漆。表面粗糙度的評定ISO表面粗糙度基準比較樣塊分為4個部分、各具有規定的基準表面粗糙度的平直板。（見表1）表1 ISO比較樣塊各部分表面粗糙度（m）部位 S樣板粗糙度參數Ry G樣板粗糙度參數Ry公稱值 允許公差 公稱值 允許公差1 25 3 25 328、 40 5 60 103 70 10 100 154 100 15 150 20將粗糙度基準比較樣板放在被檢測表面，對比處理表面和樣塊。表面清潔度的評定涂覆涂料前焊口的灰塵評定使用壓敏粘帶法。灰塵尺寸等級見表2。表2 灰塵尺寸等級等級 灰塵微粒描述0 用10倍放大鏡看不清微粒1 微粒用10倍放大鏡可見，但以正常視力或矯正視力看不清（微粒直徑小于50m）2 以正常或矯正視力剛剛可見（通常微粒直徑50m100m）3 以正常或矯正視力清晰可見（微粒直徑達0.5mm）4 微粒直徑0.5mm到2.5mm之間5 微粒直徑大于2.5mm2.3油漆覆蓋經處理后的焊縫表面，在4h內進行補漆施工。當空氣濕度較大，9、或工件溫度低于環境溫度是，應才采取加熱措施防止被處理的焊縫工件表面腐蝕。涂裝表面的溫度應高于露點溫度3?C方可施工。油漆涂層應使用同一品牌油漆，油漆應在保質期內。油漆工人應配有濕膜梳，涂刷焊口是進行濕膜厚度檢測，保證油漆干燥后能達到要求的干膜厚度。2.4成品保護焊口做好成品保護措施，禁止其他人員對未干部位的損壞及污染。3結論通過上述施工措施，在大型管道焊接施工中，我們有效地消除焊接應力，控制焊接的變形；焊口的補漆措施，保證管道設施長期安全可靠運行。參考文獻：1關于焊接殘余應力形成機制的探討J.焊接學報，2003，24（2）：51-54.2ISO 8502-3：1992涂覆涂料前鋼材表面灰塵評定3涂料技術導論M.2005.4