电力工程焊接施工工艺创新研究

作者：李生平

来源：《经济技术协作信息》 2018年第33期

在电力工程建设过程中，焊接施工质量十分关键，一旦焊接存在缺陷，则会对电力设备的使用安全带来较大的影响，不利于电力系统稳定的运行。因此为了提高焊接工程的质量，需要加快对焊接工艺进行创新，并积极应用新技术和新工艺，以此来保证焊接的质量，为电力系统稳定的运行打下坚实的基础。

一、电力工程中创新焊接施工工艺的意义

电力工程施工中通过创新焊接施工工艺，其最终目的即是提高焊接工程的合格率，保障焊接的质量。而且通过创新焊接施工工艺，可以使焊接表面更为光滑，有效的解决焊接点凸起问题，同时还能够消除焊接内缝存在的空隙问题，有效的提高焊接的承载能力。通过创新焊接施工工艺，可以有效的降低常规钢种层间的温度，控制焊接应力，提高抗腐蚀性。在利用传统焊接工艺时存在钢铁焊接难的问题，但通过对焊接工艺进行创新后，可能增强焊接坚固程度，确保达到焊接标准要求。特别是对于热工仪表管焊接过程中，可以有效的提升仪表管的质量，增强其安全系数。通过创新电力工程焊接施工工艺，在提高焊接合格率的同时，还能够减少返修次数，实现成本的节约。特别是针对于复杂部位的焊接，能够有效的弥补传统焊接工艺及技术上存在的不足，全面提高焊接工作效率，保证工翟项目的施工质量，为供电的安全陆和可靠性打下坚实的基础。

二、焊接和焊接新技术

（一）焊接

焊接是对现代工业生产中金属进行加工的重要手段，可以实现同种异种金属之间的连接。在电力工程施工过程中，线路建设、搭建线杆等都会采用焊接方式，能够达到较好的效果。当前焊接工艺相对已发展成熟，但在电力工程焊接施工过程中，通过应用一些焊接新技术，可以有效的提高焊接质量，实现工程成本的节约。

（二）焊接新技术

1.=氧化碳保护焊。这种焊接方式以二氧化碳作为保护气体，利用喷嘴沿着焊丝皱纹来喷射二氧化碳，使其在电弧周围形成气体保护层，将溶滴和空气有效隔开，避免发生氧化，整个焊接过程要保证具有较好的稳定性和持续性，以此来保证焊缝的质量。在具体应用二氧化碳保护焊过程中，需要提前检测材料进行焊前准备，清理焊接构件接头及焊缝区间，然后才能进行施焊。根据结合结构件的特点来选择施焊方法，平焊时宜采用左焊法。结合接头形式、焊丝过渡形式及板厚等情况来制定具体的焊接参数，科学合理的焊接参数可以保证焊缝的稳定性，减少焊缝缺陷的发生。

2埋弧焊。埋弧焊最大的特点是通过使用合理的焊剂能够获得大的焊接效率。对于大厚板和大尺寸焊缝的焊接比较适应。目茼很多新型的焊接方法例如多丝埋弧焊和带极埋弧焊等新技术的应用为焊接技术的发展带来了新希望。

3多电源串列多丝埋弧焊。实际上就是由多个单丝系统装置组合而成，目前研究比较深入并且应用比较广泛的是串列双丝或者三丝系统，每根焊丝交直流均可。双丝系统中最常见的方案是导前焊丝反极陛和后接交流焊丝。双丝埋弧焊每个焊丝均采用供电系统，前端电弧能

够对焊缝进行预热，提高了生产效率，同时这种方法能够通过后端焊丝方便的调整焊缝成分，还可以通过后端焊丝减缓焊缝的冷却速度，减少淬硬倾向，能够改善接头性能。

三、电力工程焊接施工工艺的创新措施

（一）超低氢焊条和低匹配焊条的应用

当前研制出来的高韧性低氢焊条，利用其进行焊接时不需要预热，有效的简化了施工工序，实现了成本的节约。当对F12钢进行焊接时，焊材通常与母材成分要相近，由于F12钢具有较强的冷裂倾向，具体可以极用较小合金元素的焊丝进行打底焊，可以有效的保证焊缝的低强度及较好的韧性和塑性，实现对冷裂倾向的有效控制。

（二）全位置自动气体保护焊的应用

在电力工程电站焊接施工中，由于焊口量较大，材质种类较多，焊接位置复杂，一般会采用全位置焊接，但由于人工焊接难度较大，因此宜便用自动化设备来提高焊接质量和效率。基于电站焊接位置的复杂性，通过采用小径管脉冲钨极氩弧焊技术，可以实现熔池的精确控制，高温停留时间较短，焊接过程中不易发生变形，同时也不会有大的焊接残余应力产生，有效的实现了焊接工序的简化，而且大幅度提高了焊接效率，具有较好的应用效果。

C02气体保护焊飞溅大，控制较难，成形不美观，但是二氧化碳气体保护焊能够获得性能的焊缝，其相比较而言较低的成本更是诱惑着电力工程建设施工企业。一些电力公司对这个问题进行了专项研究，发现采用合理的焊接规范和操作方法，使用C02保护焊是完全可行的。

（四）102钢小径薄壁管无热处理焊接工艺

102钢焊接热影响区再热裂纹在720度敏感，而102钢本身的再热裂纹倾向较大，不能忽视。但是在现场施工中，避开再热裂纹敏感温度区间是十分困难的。于是我们改变了焊接工艺，获得了低碳马氏体和贝氏体的焊接接头，接头出现冷裂和低温的倾向较小，为了同时为了避免出现再热裂纹，取消了焊后热处理的工序，免去了一道工序，节省了时间和经济成本、人力成本。

（五）大口径厚壁管道焊接技术

焊接lOCrM0910钢大径厚壁管对焊缝金属的回火脆性和冷裂纹应该重视，要通过严格酌焊接工艺进行控制。焊前预热，使用氩弧焊打底，控制层间温度，焊后缓冷，探伤，焊后热处理。为了减弱回火脆性，需要使用纯度较大的材料，对杂质含量进行控制，同时减少热输入，采用多层多道焊，利用后一道焊缝的热输入对前一道焊缝加热，效果相当于正火，能够进一步细化晶粒，提高抗回火脆性。

(六)P91 P92钢焊接技术

P91、P92钢属于高合金耐热钢，焊接冷裂纹倾向十分明显，对再热裂纹不敏感。在实际焊接时，为了对冷裂纹进行防范，宜采用氩弧焊打底，利用手工电弧焊盖面的方法来提高焊接接头强度。通过焊前预热来减少焊接温差。具体需要预热100-150℃后可能够进行根层焊接，并将焊接层间温度控制在200-250℃之间，另外，还需要提高焊后回火温度或是延长回火时间，以此来确保焊缝达到较好的韧度。待其冷却到室温后才能进行高温回火，控制回火温度控制在750-770℃。

四、结束语

在当前电力工程焊接施工过程中，焊接新工艺具有非常重要的作用，其会对电力项目后续使用的高效性和高质量运转起到积极的作用，同时还能够保证电力工程项目的安全。因此在焊接工艺创新过程中，需要重视焊接方法、焊接设备和焊接材料的深入研究，进一步提高焊接质量和安全，全面提升焊接机械化和自动化水平，为电力工程的优质、高效完成起到积极的促进作用。

（作者单位：国网青海省电力公司电力科学研究院】