[摘 要]针对传统焊丝焊接的单一性，文章阐述了药芯焊丝半自动焊与焊条电弧焊联合应用的特点，并研究了具体应用的方式方法。具体内容有：管道焊接的准备工作、管道及焊接材料的规格、长输管道的焊接方法、药芯焊丝半自动焊接设备以及焊接施工的工艺参数。
[关键词]药芯焊丝；半自动焊；药芯焊丝半自动焊接设备；焊接工艺参数
中图分类号：TU334 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）07-0260-01
科学技术的快速发展，使得人们对生活质量水平的要求越来越高。长输管道的建设能够为人民群众的生产生活提供一个便利的环境，作为其中重要的施工环节之一焊接技术是相关人员研究的主要课题。其中药芯焊丝半自动焊能够提高焊接施工的抗风能力和美观性，基于此，相关建设者应明确其具体应用的准备工作、材料使用规格、焊接施工方法以及相关工艺参数等。其目的是能够为相关行业建设者提供一些理论依据。
一、 药芯焊丝半自动焊与焊条电弧焊联合应用的特点
在长输管道中，采用的是药芯焊丝半自动焊与焊条电弧焊联用的焊接方法。具体来说，根焊采用纤维素焊条电弧焊、层面焊以及填充焊接技术来完成。这种焊接方法与传统单一的焊接工艺不同，其焊缝成型更具美观性且焊接合格率更高。对于联合焊接方法的抗风能力来说，也要比单一的焊接方式强。而且当风速小于5m /s时，联合焊接构件不需要采取任何的防护措施，这一焊接特点意味着其非常适合用于野外操作。此外，采用药芯焊丝半自动焊与焊条电弧焊联用的焊接方法，能够进行连续送丝。这是因为在具体的焊接施工过程中，起弧和收弧接头减少，使得焊接的缺陷问题得到了有效控制。
联合方式的焊接焊丝熔敷率高，这就意味着其药皮的脱渣性好且焊热的输入性较快，对于降低成型焊件的焊缝冷却速度就具有明显效果。在进行联合焊接的过程中，所产生的氢有效的避免了裂纹现象的出现。将其应用于大批生产的过程中，就能够使焊接构件成型的工作效率比单一的焊条电弧焊焊接高出3倍以上。同时，其还具有生产成本低的应用效果，这是因为药芯焊丝的半自动焊综合生产成本只有焊条电弧焊2/3。由于半自动焊的薄层数多，当前一层在产生预热作用时，后一层可对前一层起到一定的冷却作用，这就对于降低焊接成型的缺陷率具有很好的力学性能。
二、 药芯焊丝半自动焊技术在长输管道中的应用
1.管道焊接的准备工作
对于环焊缝的对接施工，应准备好内对口器设备来清除坡口、坡口两边的20～30mm范围内以及外壁上的杂物。此外，还要将原螺纹管管端10mm范围内的螺纹余高磨掉，使其以30b仰角外焊接作业提供平缓过渡。为保证管口加热过程的均匀性，应采用环形加热器或者是中频加热器对管口进行预热。在焊接施工前，应用钢丝刷清除管口处因加热而产生的烟尘和氧化皮。对于管口预热温度，应将其控制在100～200e范围内。在冬季对管道进行焊接施工，应将管口的温度控制在20～30e之间，这是保证施焊时所需温度的关键准备工作。值得注意的是，对于坡口两侧的预热准备范围要在50mm以上。如图1所示，为药芯焊丝焊接的施工顺序过程。
2. 管道及焊接材料的规格
某长输管道工程建设所采用的管道材料为X70管线钢，其规格为φ1106×15. 8/18. 7mm。其中根焊材料选择的是某公司生产的直径小于4mm的FOX CEL E6010型纤维素焊条。对于管道的盖面层焊接和填充焊接，采用的焊丝材料直径小于2mmHO-BART的低氢型自保护药芯焊丝。
3. 长输管道的焊接方法
该工程所采用的焊接方式有：自保护药芯焊丝半自动填充焊、盖面焊；纤维素型手工下向焊接。
4.药芯焊丝半自动焊接设备
以某长输管道工程为例，对于大流水焊接机组来说，其所采用的药芯焊丝半自动焊接设备是具备焊接性能稳定的LINCOLN DC-400焊接电源配LN-23P送丝机。这一设备，能够进行纤维素焊条、手工低氢焊条以及半自动自保护焊的焊接，为机组提供了多功能使用的可靠性。设备的安装过程要在焊接的工程车上进行施工，当在进行半自动保护焊接的过程中，发生了焊道表面缺陷、烧穿等问题，可通过焊机来进行手工修复。这是因为采用半自动焊接焊补设备容易对需要修补的焊件造成二次烧穿或者是出现密接气孔等问题。
由于管道的长输性，焊接施工就要陡坡、山地等药芯半自动焊接设备无法开展工作的情况下进行。针对这种情况，可采用逆变多功能的焊接电源，并配备轻
便型送丝机。例如，MILLERXMT304+S32P、熊谷D7+S7以及LINCOLN 350PIPE +LN23P送丝机等。这样一来，半自动焊接设备就具有质量轻、性能稳定且能够在凹凸不平的地区进行作业的效果。当供电的低压线架设过长导致了设备电压线路衰减时，其还能够为设备提供良好的补偿，这就有效避免了因设备电压问题而影响长输管道工程焊接质量。
5.焊接施工的工艺参数
将药芯半自动焊应用于长输管道的焊接施工中，关键的工艺参数内容包括：电流、电弧电压、焊接速度、焊丝角度、焊丝的杆伸长度、推力电流以及送丝速度。相关研究表明，只有将上述工艺参数内容实现完全匹配后，才能保证焊接过程的稳定。焊接过程的稳定主要体现在焊缝成型好、飞溅小以及生产效率高等。其中焊丝在工件产生的电弧与导电嘴之间所伸出的长度，为焊丝的杆伸长度。当焊丝的杆伸长度越长，其所产生的电弧电压就低；当焊丝的杆伸长度越短，其所产生的电弧电压就越高。此工艺参数设置，要保证长短度的适量。因为杆伸太短，电弧电压增高，焊丝的钢皮电阻热就增大，这就会导致药芯焊丝自保护压力的下降进而产生气孔。而杆伸太长，电弧电压降低，焊丝就会发生爆断，进而产生穿丝和顶丝的现象。
电弧电压是药芯焊丝自保护焊接施工重要的工艺参数之一。在对长输管道的各部分构件进行半自动焊的过程中，应保证电弧电压始终处在18～22V之间。如果电压太高，其焊接所产生的熔渣就非常稀且不容易存留在管道焊缝的表面，这就失去了对焊缝金属表面提供保护作用的效果。而气孔出现后，就会对管道焊接的施工质量造成严重影响。当电压太低，其焊接的电弧变化过程就会失去稳定性，进而出现焊道鼓、顶丝、飞溅大、热焊以及填充焊时的夹角问题，这是焊接施工产生夹渣缺陷的主要原因。
推力电流在药芯焊丝半自动焊接的过程中非常容易被忽视，这是因为其变化的体现不明显，但其却在焊接中起着很大作用。推力电力工艺参数如果没有控制好，就会产生熔滴过渡的问题，进而使设备发生频繁断路。对其进行控制需要综合考虑具体的焊接施工情况，如焊条的型号、焊条的直径、焊丝的直径、焊丝的型号以及焊缝所处的管道空间位置，甚至是不同的焊接作业人员，都会对推力电流产生影响。总的来说，只要控制住推力电流的大小就可以保证焊接施工的稳定性。当推力电流越大，其电弧就越硬，但飞溅大较为使用于全位置的焊接施工。当推力电流越小，其电弧就越软，但飞溅小较为适用于小电流情况下的手工焊接。
结束语：
综上所述，药芯焊丝半自动焊应用于长输管道中，除了有增强抗风能力、提高美观性一来，还具有易操作的焊接施工特点。本文以实际案例研究了药芯焊丝半自动焊应用于长输管道中，具体焊接施工的工艺参数以及要注意的问题。事实证明，药芯焊丝半自动焊的应用，有利于提高焊接速度、焊接质量及生产成本。
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