城市燃氣輸配鍍鋅管的焊接質量控制
陸惠龍
摘要：本文探討了鍍鋅管的焊接工藝及焊接質量控制方法，對保證燃氣輸送的安全提供了保障
關鍵詞 ：鍍鋅 焊接 質量控制
一、概述
鍍鋅鋼廣泛運用于各行各業, 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層的金屬鋅來保護內部的鋼結構。在被焊接、劃傷的情況下，由于Zn-Fe原電池的存在，相對活潑的鍍鋅部分可以作為犧牲陽極，延緩鋼鐵的銹蝕,同時各個結構死角均能到達,耐腐蝕性良好。在西氣東輸工程末端市場--居民用戶樓棟輸氣中,大量采用了鍍鋅管。由于傳統的鍍鋅管絲扣連接容易泄露,造成維護工作量大,明裝管影響建筑外觀等缺點，尋求新的連接方式是必然的選擇。焊接由于其密封性好，強度高等優點為部分城市燃氣工程所采用。然而由于鍍鋅層的存在，在焊接中容易產生裂紋、氣孔、夾渣，使較難得到良好的焊接質量。因此，怎樣保證焊接質量，成為鍍鋅管安裝的一個關鍵。
二、鍍鋅鋼的焊接特點
鍍鋅鋼一般是在低碳鋼外鍍一層鋅，鍍鋅層一般在20um厚。鋅的熔點在
圖1、Fe-Zn狀態圖
鍍鋅鋼焊接時，坡口表面及邊緣處的鋅層，在電弧熱作用下，產生氧化、熔化、蒸發以至揮發出白色煙塵和蒸汽，極易引起焊縫氣孔。
由于氧化而形成的ZnO，其熔點較高，約
如果選擇焊接規范不合適，操作手法不當，很容易使焊縫邊緣處的鍍鋅層熔化以至擴大熔化區域，有可能破壞鍍鋅層，尤其是在拉長電弧和大幅度擺動操作情況下，增寬熔化區域，破壞鍍鋅層更為嚴重。
同時，由于鋅的蒸發，揮發出大量的白色煙塵，對人體有刺激、傷害作用，因此，選擇產生煙塵量較低的焊接方法、材料也是必須考慮的因素。
三、城市燃氣應用對鍍鋅管焊接的要求
Cjj94-2003《城鎮燃氣室內工程施工及驗收規范》第
三、焊接工藝的選擇
鍍鋅鋼的焊接方法較多，一般在鍍鋅鋼結構中常用氣焊、手工電弧焊、CO2氣體保護焊、埋弧自動焊、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，容易產生缺陷，焊縫機械性能差等缺點，目前在安裝行業基本淘汰。氣焊對鍍鋅層破壞較大。
CO2氣體保護焊對鍍鋅鋼的焊接性能良好，當采用合適的焊接規范和匹配的保護氣體、焊接材料時，可獲得優質的焊接接頭。該方法在工程實踐中較少采用。
鎢極氬弧焊電弧能量集中，對鍍鋅層的破壞較少，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最為普遍的一種焊接方法。在正確權責焊條情況下，如J421、J422、J423等氧化鈦型和鈦鈣型焊條施焊時，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，相對增加了熔化速度。如果在不擺動條件下，只是能破壞熔池前沿等鍍鋅層，一般不至于擴大熔化區域，可減少鋅液體對焊縫金屬的滲透；在采用正確的操作方法和焊接材料的情況下，可得到接頭機械性能較好，并無缺陷的焊接質量。
根據目前施工隊伍的現實情況，由于手工電弧焊相對于鎢極氬弧焊價格便宜、速度快，在具備操作熟練的焊工情況下，確定了采用手工電弧焊工藝。
四、焊接工藝控制
鍍鋅鋼的焊前準備與一般的低碳鋼是相同的，需要注意的是要認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，一般60~65°，要留有一定的間隙，一般為1.5~
焊條應根據鍍鋅管的基體材質選用，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，盡量使鋅層熔化并使之汽化、蒸發而逸出焊縫，可大大減少液體鋅留在焊縫中。在焊角焊縫時，同樣在第一層盡量使鋅層熔化并使之汽化、蒸發而逸出焊縫，其方法是先將焊條端部向前移出約5~
鍍鋅管（10#鋼基體）對接Φ57x3.5x100，如下圖
焊接參數J422 φ2.5 電流90~
五、焊接質量保證措施
從人、材、機、法、環五個方面進行控制
1、 人的因素是燃氣鍍鋅管施焊的控制重點。由于缺乏必要的焊后控制手段，極易偷工減料，影響質量；同時鍍鋅管的焊接特殊性使得不容易保證焊接質量。因此，在工程開始前，就應該選擇技術熟練、最好持有相應鍋爐壓力容器或相當得焊工證的焊工，進行必要的技術培訓、交底，參照鍋爐壓力容器焊工考試規則進行現場焊工考核認可后，給予進入現場施焊的許可。并不得隨意更換，保證施焊該管道焊工人員相對穩定。
2、 焊材的控制：保證采購的是正規渠道的焊材，有質保書、合格證，符合工藝要求；焊材的驗收、領發料手續要正規齊全，焊條頭回收控制嚴格，以保證流向、用量；焊材要嚴格按工藝烘烤，并一次發放不超過半天用量。
3、 焊機；焊機是施焊的機具，必須保證性能可靠、符合工藝需要；焊機必須有檢定合格的電流、電壓表，以保證焊接工藝的正確實施。焊接電纜不能過長，較長時要調整焊接參數。
4、 焊接工藝方法：保證鍍鋅管特殊操作方法的嚴格實施，按焊接工藝進行焊前坡口檢查，施焊工藝參數、操作手法控制，焊后外觀質量檢查，必要時增加焊后無損檢測。控制焊接層次、每道口的焊材用量。
5、 焊接環境控制：保證施焊時的溫度、濕度、風速符合工藝要求。無條件時不得施焊。
六、結論：
鍍鋅鋼管焊接已顯示具有很大的優越性，在實際應用中，由于天然氣的低腐蝕性，在外部接頭處適當油漆防護（如富鋅底漆
）下，能保證使用多年而不發生泄露，對樓棟管的安裝提供了極大的靈活性和可能性，而絲接具有很大的危險性。手工電弧焊是目前鍍鋅管安裝中適宜的焊接方法之一，抓住人、材、機、法、環等要素進行控制，得到優質的焊接接頭，是保證日后運行安全的關鍵。
參考文獻
1、 顧鈺熹 《特種工程材料焊接》，遼寧科學出版社，1998.8
2、 中國建設監理協會 《建設工程質量控制》，中國建筑工業出版社，2003年1月
3、 曾繼炎、張同、丁曉敏 《氣源轉換對燃氣輸配管網的影響及其對策》，城市公用事業， 1996年第02期
