1、二氧化碳氣體保護焊在供水管道中的作用摘要 通過實驗，對比分析埋弧焊和二氧化碳氣體保護焊這兩種焊接技術的技術指標和經濟指標；提出二氧化碳氣體保護焊焊接技術在供水管道施工中應用的可能性和建議。關鍵詞 埋弧焊 二氧化碳氣體保護焊 焊接速度 X光探傷檢測1 概述 供水鋼管焊接技術多年來一直沿用埋弧焊焊接技術，而且在長期的工程建設中證明了焊接質量能夠滿足需求。然而越來越多的管道搶修、甚至在工程建設中在保證質量的前提下還需要速度，而埋弧焊的焊接速度慢一直是工程建設中的一大問題。二氧化碳氣體保護焊是一種先進的焊接方法，在當前被認為是一種高效率、低成本、節省能源的焊接方法。二氧化碳氣體保護電弧焊的工作原理是通

2、過電極（焊絲或鎢極）與母材間產生電弧，熔化焊絲及母材，形成焊縫金屬。電極、電弧和焊接熔池是靠焊槍噴嘴捧出的保護二氧化碳氣體來保護，以防止大氣的侵入，從而獲得完好接頭。但是二氧化碳氣體保護焊這一焊接技術的焊接質量能否滿足供水鋼管焊接工程的質量要求、從經濟效益方面來考慮這種技術是否適宜在供水鋼管焊接工程中推廣，至今尚無定論。為此，我們對埋弧焊和二氧化碳氣體保護焊這兩種焊接技術進行了實驗性分析，從經濟、技術上對比分析，來探究論證二氧化碳氣體保護焊在供水管道上應用的可能性。2 實驗內容及檢測方法我們的實驗分為廠內實驗（指在廠內能根據焊接操作的需要隨意滾動管子）和現場試驗（指在工程現場溝槽內已被點焊住的

3、管子焊接）兩種情況。實驗研究的主要技術指標有：氣溫、風速、輔料（包括焊條、焊絲、氣體耗用量等）耗用量及市場價格、焊接時間、焊工日平均工資等。檢測標準統一采用給水排水管道工程施工及驗收規范（GB 50268-97）。具體分為：1、外觀檢查。2、X光探傷檢測。評定標準：3級片以上（含3級）為合格，3級片以下為不合格。3 實驗數據3.1 場內數據表1、表2、表3分別描述了場內實驗中不同口徑鋼管（DN300mm、DN600mm、DN1000mm）采用埋弧焊和二氧化碳保護焊兩種不同焊接方法的對比情況。表4為X光探傷檢測對比情況。 表1 埋弧焊和二氧化碳保護焊實驗數據對比表（DN300廠內試驗）作業方法管

4、徑（mm）作業時間溫度（）氣候情況輔料損耗數量操作花費時間焊工日工資費用總計埋弧焊DN30014:0015晴風速1級3.2焊條28根50分120元19.5元二氧化碳保護焊DN30015:3015晴風速1級焊條1.7公斤，氣體0.25公斤20分150元27.67元表2 埋弧焊和二氧化碳保護焊實驗數據對比表（DN600廠內試驗）作業方法管徑（mm）作業時間溫度（）氣候情況輔料損耗數量操作花費時間焊工日工資費用總計埋弧焊DN60018:3015晴風速1級3.2焊條56根70分120元31.5元二氧化碳保護焊DN60016:3015晴風速1級焊條2.4公斤，氣體0.55公斤20分150元41.75元表

5、3 埋弧焊和二氧化碳保護焊實驗數據對比表（DN1000廠內試驗）作業方法管徑（mm）作業時間溫度（）氣候情況輔料損耗數量操作花費時間焊工日工資費用總計埋弧焊DN100018:3015晴風速1級4.0焊條100根100分120元52.0元二氧化碳保護焊DN100016:3015晴風速1級焊條3.75公斤，氣體1.00公斤50分150元61.65元注： 費用計算說明：3.2埋弧焊焊條： 0.25元/根，320根/箱；4.0埋弧焊焊條： 0.27元/根，320根/箱； 二氧化碳保護焊焊條：175元/箱，15kg/箱，二氧化碳氣體：45元/瓶。 費用總計為完成一道焊縫所需的費用。 焊縫外觀檢查和X 光

6、檢測詳見表4。表4 埋弧焊和二氧化碳保護焊實驗數據對比表（X光檢查情況，廠內試驗）管道口徑埋弧焊（評定級別*張數/總拍片數/合格率）二氧化碳保護焊（評定級別*張數/總拍片數/合格率）DN300（2級*1張+3級*1張+4級*2張）/4張/50%（2級*2張+4級*2張）/4張/50%DN600（1級*5張+2級*3張）/8張/100%（1級*5張+2級*3張）/8張/100%DN1000（1級*5張+2級*5張+3級*1張）/12張/100%（1級*9張+2級*3張）/12張/100%注： X光檢測中，根據供水管道安裝的有關規定：13級為合格片，4級以下為不合格片。3.2 施工現場現場數據表5

7、、表6、表7分別描述了工程現場實驗中不同口徑鋼管（DN300mm、DN600mm、DN1200mm）采用埋弧焊和二氧化碳保護焊兩種不同焊接方法的對比情況。表8為X光探傷檢測對比情況。 表5 埋弧焊和二氧化碳保護焊實驗數據對比表（DN300現場試驗）作業方法管徑（mm）作業時間溫度（）氣候情況輔料損耗數量操作花費時間焊工日工資費用總計埋弧焊DN30010:0015晴風速1級3.2焊條27根80分120元26.75元二氧化碳保護焊DN30010:0015晴風速1級焊條2.0公斤，氣體0.3公斤50分150元39.64元表6 埋弧焊和二氧化碳保護焊實驗數據對比表（DN500現場試驗）作業方法管徑（m

8、m）作業時間溫度（）氣候情況輔料損耗數量操作花費時間焊工日工資費用總計埋弧焊DN50013:0015晴風速1級4.0焊條35根130分120元32.5元二氧化碳保護焊DN50013:0015晴風速1級焊條3.5公斤，氣體0.8公斤80分150元67.65元表7 埋弧焊和二氧化碳保護焊實驗數據對比表（DN1200現場試驗）作業方法管徑（mm）作業時間溫度（）氣候情況輔料損耗數量操作花費時間焊工日工資費用總計埋弧焊DN120010:0015晴風速1級4.0焊條160根330分120元125.7元二氧化碳保護焊DN120010:0015晴風速1級焊條7.5公斤，氣體2.0公斤250分150元168.

9、87元注： 費用總計為完成一道焊縫所需的費用。 焊縫外觀檢查和X 光檢測詳見表8。表8 埋弧焊和二氧化碳保護焊實驗數據對比表（X光檢查情況，現場試驗）管道口徑埋弧焊（評定*張數/總拍片數/合格率）二氧化碳保護焊（評定*張數/總拍片數/合格率）DN3004級*4張/4張/0%（1級*2張+3級*1張+4級*1張）/4張/75%DN500（1級*1張+2級*2張+4級*3張）/6張/50%（1級*1張+2級*1張+4級*4張）/6張/33%DN1200（1級*7張+2級*2張+3級*2張+4級*3張）/14張/79%（1級*6張+2級*6張+4級*2張）/14張/86%注： X光檢測中，根據供水管

10、道安裝的有關規定：13級為合格片，4級以下為不合格片。4 結果分析4.1 廠內的實驗結果分析a、X光探測結果顯示，埋弧焊和二氧化碳保護焊在探傷結果中合格比例基本相等，在DN600mm以上的口徑中都達到了100%以上，也就是說，二氧化碳保護焊和埋弧焊如果完全按照操作規范作業，在質量上都能滿足市場要求；b、二氧化碳保護焊比埋弧焊在操作的時間上有相當大的優勢，根據我們得出的數據，二氧化碳保護焊比埋弧焊節約了一半以上的時間。4.2 施工現場實驗結果分析廠內焊接完成的DN1000mm鋼管a、X光探測結果顯示，二氧化碳保護焊和埋弧焊的檢測合格率基本相等，對于小口徑管道，二氧化碳保護焊的合格率還要優于埋弧焊

11、的合格率。b、從兩種方法的操作時間來看，二氧化碳保護焊仍舊占有一定的優勢，但相比較廠內試驗，節省的時間有所減少。引起這種情況的主要原因是二氧化碳保護焊對工作坑的要求比較高，而且對于管子的底部、死角，無法象在場內試驗時根據需要來滾動管子，二氧化碳保護焊相對于埋弧焊操作不夠靈活，焊接困難，降低了焊接的速度，這也從一定程度上影響了焊接的質量。c、從經濟角度來看，由于二氧化碳保護焊焊絲價格大大超過了埋弧焊焊條的價格，根據統計的數字，一箱二氧化碳保護焊焊絲的價格要超過埋弧焊焊條的一倍，加上焊接不如埋弧焊方便、靈活直接造成焊絲等輔料試用數量的增加，由此引起的費用提升超過了因操作時間的減少而帶來的經濟效益。

12、此外，這次用兩種焊接方法焊接的焊口，我們發現好幾道焊口質量評定在3級片以下，其不合格的原分析如下：對于小于DN600mm口徑的管道，由于其口徑小，焊工操作時無法用雙面焊的技術，只能采用單面焊雙面成型的技術，操作難度加大，造成拍片結果不夠理想；DN1000mm口徑的管道，我們具體分析了不合格的原因，發現全部是因氣孔和夾渣引起，屬于焊工清跟不夠徹底或操作不當應起的。所以，如果焊工在操作時如果能完全按照操作規程操作，這些問題能完全避免。5 結論和建議1、從廠內和現場的試驗的各種數據來看，二氧化碳保護焊在焊接速度方面比普通焊接有明顯的改善，但由于二氧化碳保護焊的焊絲價格要遠遠超過普通焊條的價格，其總的

13、焊接成本已超過了普通埋弧焊的焊接成本，因此，這種焊接方法還不具備在管道實際施工中大面積推廣的意義。2、二氧化碳氣體保護焊在焊接速度方面體現出來的優勢是非常明顯的。如果現場施工條件比較好，同時施工工期要求比較高的地方可以采用二氧化碳氣體保護焊。如在頂管施工時，由于焊接全部在工作井內進行，井內施工條件比較好，外界的氣候影響對它的影響較小，因此可以考慮采用這種施工方法；倒虹管、橋管施工時，一般管子都在管子預制好以后才下管，因此也可以考慮這種施工方法；對于土質條件較好、工作坑挖掘方便的工程也可以考慮這種方法。由于二氧化碳保護焊能在較大程度上提高操作的速度，從而減少了整個作業環節的作業時間，由此能加快各種與焊接配套的機械的周轉率（如因焊接需要配備的挖土機、裝卸管子用的吊機、車輛等），減少因作業時差引起的機械臺班損失，這