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　　焊接管道接头类别和受力基本概念

　　锅炉及压力容器的结构形式各种各样，有塔、换热器、储罐、管道和锅炉筒体等。大多数是各种圆锥形封头、接管和管接头等组成。也就是这些受压部件基本的形状是圆柱体，其焊接接缝分成A、B、C、D四类，锅炉及压力容器焊接接头形式。

　　① A类接头 是筒体纵缝的对接接头。为什么把纵缝列为A类接头呢？因为其所受的工件应力比B类接头高一倍，也就是说筒体纵缝应力是环绕应力的一倍。

　　在压力容器爆破试验中，裂口一般均在纵缝上。有时听到媒体报道某水管爆裂、某油管爆裂，问题多半发生在纵缝。

　　② B类接头 如筒体环缝等。A类接头和B类接头都是锅炉、压力容器、压力管道中的重要焊道。

　　③ C类接头 为角接头。如法兰与管道，管子与管板等角焊缝。对于高压容器焊缝要求全焊透。作为管道按图纸设计要求而定。

　　④ D类接头 主管道与支管、与人孔管接的相贯焊缝，处于应力集中部位，弹性应力集中系数大致在1.5～2.5范围内，焊缝在较高应力状态下工作。同时，焊接时刚性拘束较大，容易产生缺陷。因此D类接头是锅炉、压力容器、压力管道中的重要焊缝。

　　随着科技与信息化的发展，管道建设逐渐向数字化、信息化、智能化、效能化迈进。管道局要启动的项目将大规模采用全自动焊技术。

　　管道焊接常用的方法

　　目前，管道焊接常用的方法有焊条电弧焊(SMAW)、埋弧焊(SAW)、钨极气体保护焊( GTAW)、熔化极气体保护焊(GMAW)、药芯焊丝电弧焊(FCAW)和下向焊等几种。

　　(1)焊条电弧焊的优点是设备简单、轻便、操作灵活，可以适用于维修及装配中的短缝的焊接，特别是可以适用干难以达到的部位的焊接。缺点就是对焊工操作技术要求高，焊工培训费用大，劳动条件差，生产效率低，不适于特殊金属及薄板的焊接。焊条电弧焊配用相应的焊条可适用于大多数工业用碳钢、不锈钢、铸铁、铜、铝、镍及其合金的焊接。

　　(2)埋弧焊可以采用较大的电流，在电弧热的作用下，一部分焊剂熔化成熔渣并与液态金属发生液态冶金反应。另一部分熔渣浮在金属熔池的表面，一方面可以保护焊缝金属，防止空气的污染，并与熔化金属产生物理化学反应，改善焊缝金属的成分及性能;另一方面还可以使焊缝金属缓慢冷却，防止裂纹、气孔等缺陷的产生。与焊条电弧焊相比，其大的优点就是焊缝质量高，焊接速度快，劳动条件好。因此，它特别适用于大型工件的直缝及环缝的焊接，而且多采用机械化焊接。缺点是一般只适用于平缝和角缝的焊接，其他位置的焊接则需要用特殊装置以焊剂对焊缝区的覆盖和防止熔池金属的漏消;焊接时不能直接观察电弧与坡口的相对佗置，需要采用焊缝自动跟踪系统来焊炬对准焊缝不焊偏;使用电流较大，电弧的电场强度较高，电流小于100A时，电弧稳定性较差，不适宜焊接厚度小于1mm的薄件。埋弧焊已广泛用于碳钢、低合金结构钢和不锈钢的焊接。由于熔渣可以降低焊接接头的冷却速度，故某些高强度结构钢和高碳钢也可以采用埋弧焊进行焊接。

　　(3)钨极气体保护焊由于能很好的控制热输入，所以它足连接薄板金属和打底焊的一种方法。这种方法几乎可以用于所有金属的焊接，尤其适用干焊接铝、镁这些能形成难熔氧化物的金属以及象钛、锫这些活泼金属：这种焊接方法的焊接质量高，但与其他电弧焊相比，其焊接速度较慢、生产成本高、受周围气流的影响较大，不适于室外操作。

　　(4)熔化极气体保护焊通常使用的气体有氩气、氦气、二氧化碳或这些气体的混合气。以氩气、氮气为保护气时称为熔化极惰性气体保护焊(在国际上简称为MIG焊);以惰性气体与氧化性气体(O2、CO2)的混合气时，或以C02和C02 02的混合气为保护气时，统称为熔化极活性气体保护焊(在国际上简称为MAG焊)。熔化极气体保护焊主要优点是可以方便地进行各种位置的焊接，同时也具有焊接速度较快、熔敷率较高等优点。熔化极活性气体保护焊可以适用于大部分丰要金属的焊接，包括碳钢、合金钢。熔化极惰性气体保护焊适用于不锈钢、铝、镁、铜、钛、锆及镍合金。利用这种方法可以进行电弧点焊。

　　(5)药芯焊丝电弧焊可以认为是熔化极气体保护焊的一种类型。其所使用的焊丝是药芯焊丝，焊丝的芯部装有各种组成成分的药粉。焊接时外加保护气体，主要是CO2气体，药粉受热分解或熔化，起着造气和造渣保护熔池、渗合金及稳弧等作用。药芯焊丝电弧焊不另外加保护气体时，叫做自保护药芯焊丝电弧焊。它是以药粉分解产生的气体作保护气体，这种焊接方法的焊丝干伸长度变化不会影响保护效果，其变化范围可较大。药芯焊丝电弧焊有以下优点：焊接工艺性能好，焊道成型美观;熔敷速度快、生产率高，可以进行连续地自动、半自动焊接;合金系统调整方便，可以通过金属外皮和药芯两种途径调节熔敷金属的化学成分;能耗低;综合成本低。缺点是制造设备复杂、制造工艺技术要求高、药芯焊丝保管要求高和焊丝很容易受潮。药芯焊丝电弧焊可以应用于大多数黑色金属各种厚度、各种接头的焊接。

　　(6)下向焊是从国外引进的一种适用于管道环缝焊接的工艺方法。它是指在管道焊缝的引弧，向下焊接的一种工艺方法。下向焊具有生产、焊接质量好的优点。

　　手工纤维素4.0mm焊条下向焊打底(全手工焊和手工焊)/STT半自动根焊打底 半自动自保护焊填充、盖面焊。其特点是纤维素焊条下向焊打底具有良好的穿透力，能够大限度的根焊背面成形，使用方便;STT半自动根焊具有焊接，质量稳定可靠;半自动自保护填充、盖面焊，可以充分焊接质量和焊接效率。