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鍍鋅鋼管的焊接特點(diǎn)及焊接工藝

更新時(shí)間:2018-11-28 關(guān)注:3413


鍍鋅鋼廣泛運(yùn)用于各行各業(yè),采用鍍鋅鋼的好處是利用在空氣中能夠形成致密氧化物保護(hù)層的金屬鋅來(lái)保護(hù)內(nèi)部的鋼結(jié)構(gòu)。在被焊接、劃傷的情況下,由于Zn-Fe原電池的存在,相對(duì)活潑的鍍鋅部分可以作為犧牲陽(yáng)極,延緩鋼鐵的銹蝕,耐腐蝕性良好。然而由于鍍鋅層的存在,在焊接中容易產(chǎn)生裂紋、氣孔、夾渣,較難得到良好的焊接質(zhì)量。 


鍍鋅鋼一般是在低碳鋼外鍍一層鋅,鍍鋅層一般在20um厚。鋅的熔點(diǎn)在419°C,沸點(diǎn)908°C 左右。在焊接中,鋅熔化成液體浮在熔池表面或在焊縫根部位臵。鋅在鐵中具有較大固溶度,鋅液體會(huì)沿晶界深入浸蝕焊縫金屬,低熔點(diǎn)鋅形成“液體金屬脆化”。同時(shí),鋅與鐵可形成金屬間脆性化合物,如Fe3Zn10、FeZn10等。這些脆性相使焊縫金屬塑性降低,在拉應(yīng)力作用下而產(chǎn)生裂紋。如果焊接角焊縫,尤其是T形接頭的角焊縫容易產(chǎn)生穿透裂紋。鍍鋅鋼焊接時(shí),坡口表面及邊緣處的鋅層,在電弧熱作用下,產(chǎn)生氧化、熔化、蒸發(fā)以揮發(fā)出白色煙塵和蒸汽,極易引起焊縫氣孔。由于氧化而形成的ZnO,其熔點(diǎn)較高,約1800°C以上,若在焊接過程中參數(shù)偏小,將引起ZnO


夾渣,同時(shí)由于Zn成為脫氧劑產(chǎn)生FeO-MnO或FeO-MnO-SiO2低熔點(diǎn)氧化物夾渣。 如果選擇焊接規(guī)范不合適,操作手法不當(dāng),很容易使焊縫邊緣處的鍍鋅層熔化以擴(kuò)大熔化區(qū)域,有可能破壞鍍鋅層,尤其是在拉長(zhǎng)電弧和大幅度擺動(dòng)操作情況下,增寬熔化區(qū)域,破壞鍍鋅層更為嚴(yán)重。 同時(shí),由于鋅的蒸發(fā),揮發(fā)出大量的白色煙塵,對(duì)人體有刺激、傷害作用,因此,選擇產(chǎn)生煙塵量較低的焊接方法、材料也是必須考慮的因素。 


鍍鋅鋼的焊接方法較多,一般在鍍鋅鋼結(jié)構(gòu)中常用氣焊、手工電弧焊、CO2氣體保護(hù)焊、埋弧自動(dòng)焊、鎢極氬弧焊等方法。 

氣焊過去常用于鍍鋅管的焊接,由于氣焊熱輸入不集中,容易產(chǎn)生缺陷,焊縫機(jī)械性能差等缺點(diǎn),目前在安裝行業(yè)基本淘汰。氣焊對(duì)鍍鋅層破壞較大。 

 

CO2氣體保護(hù)焊對(duì)鍍鋅鋼的焊接性能良好,當(dāng)采用合適的焊接規(guī)范和匹配的保護(hù)氣體、焊接材料時(shí),可獲得**的焊接接頭。該方法在工程實(shí)踐中較少采用。  


鎢極氬弧焊電弧能量集中,對(duì)鍍鋅層的破壞較少,并且較易形成良好的單面焊雙面成形接頭,是值得采用的一種焊接方法,但焊接速度、較慢、成本較貴。 


手工電弧焊是目前管道安裝中采用較為普遍的一種焊接方法。在正確選擇焊條情況下,如J421、J422、J423等氧化鈦型和鈦鈣型焊條施焊時(shí),由于這些焊條藥皮中含有大量的金紅石和鈦鐵礦,焊條的熔化率較大,相對(duì)增加了熔化速度。如果在不擺動(dòng)條件下,只是能破壞熔池前沿等鍍鋅層,一般不會(huì)擴(kuò)大熔化區(qū)域,可減少鋅液體對(duì)焊縫金屬的滲透;在采用正確的操作方法和焊接材料的情況下,可得到接頭機(jī)械性能較好,并無(wú)缺陷的焊接質(zhì)量。由于手工電弧焊相對(duì)于鎢極氬弧焊價(jià)格便宜、速度快,在具備操作熟練的焊工情況下,采用手工電弧焊工藝。  


鍍鋅鋼的焊前準(zhǔn)備與一般的低碳鋼是相同的,需要注意的是要認(rèn)真處理好坡口尺寸和附近的鍍鋅層。為了焊透,坡口尺寸要適當(dāng),一般60~65°,要留有一定的間隙,一般為1.5~2.5mm;為了減少鋅對(duì)焊縫的滲透,在焊之前,可將坡口內(nèi)的鍍鋅層清除以后再焊。在實(shí)際工作中,采用了集中打坡口,不留鈍邊工藝進(jìn)行集中控制,兩層焊接工藝,減少了未焊透的可能性。

  

焊條應(yīng)根據(jù)鍍鋅管的基體材質(zhì)選用,一般低碳鋼由于考慮易操作性,選用J422較為普遍。  焊接手法:在焊多層焊的第 一層焊縫時(shí),盡量使鋅層熔化并使之汽化、蒸發(fā)而逸出焊縫,可大大減少液體鋅留在焊縫中。在焊角焊縫時(shí),同樣在第 一層盡量使鋅層熔化并使之汽化、蒸發(fā)而逸出焊縫,其方法是先將焊條端部向前移出約5~7mm左右,當(dāng)使鋅層熔化后再回到原來(lái)位臵繼續(xù)向前施焊。焊接完畢后要及時(shí)清理焊縫,并刷涂富鋅底漆,做好防腐措施。 


焊接質(zhì)量保證措施 


從人、材、機(jī)、法、環(huán)五個(gè)方面進(jìn)行控制。 

① 人的因素是施焊的控制。因此,在施焊前,應(yīng)選擇技術(shù)熟練、持有焊工證的焊工,進(jìn)行必要的技術(shù)培訓(xùn)、交底。并不得隨意更換,保證施焊該管道焊工人員相對(duì)穩(wěn)定。 

② 焊材的控制:保證采購(gòu)的是正規(guī)渠道的焊材,有質(zhì)保書、合格證,符合工藝要求;焊條頭回收控制嚴(yán)格,以保證流向、用量;焊材要嚴(yán)格按工藝烘烤,并一次發(fā)放不超過半天用量。  

③ 焊機(jī):焊機(jī)須保證性能可靠、符合工藝需要;焊機(jī)必須有檢定合格的電流、電壓表,以保證焊接工藝的正確實(shí)施。焊接電纜不能過長(zhǎng),較長(zhǎng)時(shí)要調(diào)整焊接參數(shù)。  

④ 焊接工藝方法:保證鍍鋅管特殊操作方法的嚴(yán)格實(shí)施,焊接工藝進(jìn)行焊前坡口檢查,施焊工藝參數(shù)、操作手法控制,焊后外觀質(zhì)量檢查,必要時(shí)增加焊后無(wú)損檢測(cè)??刂坪附訉哟?、每道口的焊材用量。  

⑤ 焊接環(huán)境控制:保證施焊時(shí)的溫度、濕度、風(fēng)速符合工藝要求。


結(jié)論 

    熱鍍鋅管焊接在施工中采取正確的焊接工藝,嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行檢查驗(yàn)收,焊接完畢后及時(shí)做好焊縫的防腐處理(富鋅漆),在空調(diào)開式、閉式系統(tǒng)施作過程中具有一定的可行性,可以提高施工速度,提高管道連接的牢固性。所以,在施工條件允許下,在做好相關(guān)防護(hù)、防腐措施的前提下,熱鍍鋅管是可以采取焊接連接的。



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