在對(duì)鍍鋅鋼管進(jìn)行焊接時(shí)，與焊接普通鋼管相比，有一些重要的區(qū)別和注意事項(xiàng)，由于焊接過程中會(huì)涉及到鍍鋅層的熔化和蒸發(fā)，這會(huì)直接影響焊接質(zhì)量和操作人員的健康安全，天津大無縫鋼管廠精心概括了鍍鋅鋼管焊接的挑戰(zhàn)、技術(shù)、方法、注意事項(xiàng)等相關(guān)內(nèi)容。
鋅層熔點(diǎn)低：鋅的熔點(diǎn)大約是420℃，而沸點(diǎn)大約是906℃，相比之下，鋼的熔點(diǎn)高達(dá)1500℃左右，在焊接過程中，當(dāng)電弧溫度超過3000℃時(shí)，鍍鋅層的鋅會(huì)迅速熔化并汽化。
影響焊縫質(zhì)量：汽化的鋅蒸氣會(huì)進(jìn)入熔融的金屬池中，導(dǎo)致焊縫形成氣孔，這些氣孔會(huì)削弱焊縫的強(qiáng)度，影響焊接質(zhì)量。
產(chǎn)生有害煙霧：焊接過程中產(chǎn)生的鋅蒸氣和氧化鋅煙霧對(duì)人體有害，吸入過量的鋅煙會(huì)導(dǎo)致“金屬煙霧熱”，這是一種類似于流感的疾病，表現(xiàn)為發(fā)燒、寒戰(zhàn)、頭痛等癥狀。
為了克服這些挑戰(zhàn)，通常采用以下幾種方法：
最有效的方法是在焊接前，將焊接區(qū)域附近的鍍鋅層完全打磨掉，通常使用角磨機(jī)+砂輪片（或氧-乙炔火焰）將坡口兩側(cè)各 20–30 mm 的鍍鋅層徹底打磨至露出金屬光澤，這種方法可以從根本上減少鋅蒸氣的產(chǎn)生，是確保焊縫質(zhì)量和安全的最佳選擇，管端內(nèi)壁有鋅瘤、毛刺時(shí)也要一并清除，否則極易產(chǎn)生氣孔、夾渣或未熔合。
選用合適的焊條和焊接電流：在焊接鍍鋅鋼管時(shí)，通常會(huì)采用較小的焊接電流，以減少鋅層汽化。
采用短弧焊接：采用短弧焊接技術(shù)，可以減少熔池對(duì)鋅層的加熱時(shí)間，從而減少鋅蒸氣的生成。
多層焊接：
第一層（打底焊）采用較小的電流進(jìn)行焊接，讓大部分鋅蒸氣排出。
第二層（蓋面焊）再用正常電流進(jìn)行焊接，以保證焊縫的強(qiáng)度和成形。
傾斜焊槍：在焊接過程中，焊槍可以適當(dāng)向前傾斜，讓電弧吹向焊縫，有助于將鋅蒸氣從熔池中吹離。
壁厚 ≤3.5 mm：可不留鈍邊，V 形坡口 60–65°，間隙 1.5–2.5 mm；
壁厚 ＞3.5 mm：推薦 U 形坡口，鈍邊 1 mm，根部間隙 2–3 mm；
組對(duì)時(shí)內(nèi)壁錯(cuò)邊量 ≤1 mm，保持“內(nèi)齊外平”，防止根部未焊透。
| 壁厚/mm | 焊條型號(hào) | 直徑/mm | 電流/A | 極性 | 備注 |
|---|---|---|---|---|---|
| 2.8–3.5 | J422/E4303 | 2.5 | 70–90 | DC- 或 AC | 第一層快速掃鋅 |
| 3.5–5.0 | J427/E4315 | 3.2 | 90–120 | DC- | 低氫型，抗裂性好 |
| ≥5.0 | J427/E4315 | 4.0 | 130–160 | DC- | 多層多道，層間清渣 |
打底焊時(shí)，焊條稍作 5–7 mm 前伸，讓鋅層先汽化逸出，再回到熔池正常運(yùn)條。
橫焊、立焊宜使用短弧、小電流、鋸齒或月牙運(yùn)條，減少咬邊與氣孔。
DN >100 mm 或壓力等級(jí) ≥1.6 MPa 的管道，優(yōu)先采用“法蘭+二次鍍鋅”或卡箍連接（鍍鋅鋼管連接方式（4種連接方式）的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn) - 天津大無縫鋼管廠）；如必須焊接，應(yīng)對(duì)焊縫整體進(jìn)行二次熱浸鍍鋅或涂刷富鋅環(huán)氧，恢復(fù)防腐層。
現(xiàn)場(chǎng)不具備二次鍍鋅條件時(shí)，可改用“焊接后內(nèi)襯塑、外纏聚乙烯帶”等局部防腐工藝。
風(fēng)速 >2 m/s、濕度 >85 %、環(huán)境溫度 <5 ℃ 時(shí)應(yīng)設(shè)擋風(fēng)棚或預(yù)熱 50–100 ℃后再焊。
外觀：焊縫余高 0–2 mm，無裂紋、氣孔、咬邊≤0.5 mm。
重要管線按 GB/T 20801 抽樣進(jìn)行 RT/UT 無損檢測(cè)，Ⅱ級(jí)合格。
焊后 24 h 內(nèi)做 1.5 倍設(shè)計(jì)壓力水壓試驗(yàn)，無滲漏、無可見變形。
焊接完成后，為了恢復(fù)焊縫區(qū)域的防腐性能，需要進(jìn)行焊后處理。
噴鋅處理：對(duì)于熱鍍鋅鋼管，可以在焊縫處進(jìn)行噴鋅處理，即通過特殊的噴槍將鋅絲熔化后噴涂到焊縫表面，形成新的鍍鋅層。
富鋅涂料：也可以使用富鋅底漆或富鋅環(huán)氧樹脂涂料，在打磨干凈的焊縫區(qū)域進(jìn)行涂刷，以恢復(fù)其防腐性能。
由于焊接鍍鋅鋼管會(huì)產(chǎn)生有害煙霧，安全防護(hù)至關(guān)重要。
通風(fēng)：必須在通風(fēng)良好的環(huán)境下進(jìn)行焊接，確保有害煙霧能夠迅速排出，如果是在密閉空間內(nèi)操作，必須使用通風(fēng)設(shè)備或抽風(fēng)機(jī)。
呼吸防護(hù)：焊接人員必須佩戴有效的呼吸防護(hù)面罩，最好是配備了活性炭濾芯的防毒面具，以過濾有害煙霧。
個(gè)人防護(hù)裝備（PPE）：佩戴常規(guī)的焊接手套、護(hù)目鏡和防火服，以防止火花和強(qiáng)光傷害，打磨或焊接時(shí)產(chǎn)生的氧化鋅煙塵需佩戴 KN95 以上防護(hù)口罩；現(xiàn)場(chǎng)加強(qiáng)排風(fēng)，防止“金屬煙霧熱”。
總結(jié)
對(duì)鍍鋅鋼管進(jìn)行焊接時(shí)，請(qǐng)務(wù)必注意焊接前清理鍍鋅層、調(diào)整焊接工藝和做好個(gè)人安全防護(hù)，正確的操作可在保證焊接強(qiáng)度的同時(shí)最大限度地減少鋅層對(duì)焊縫質(zhì)量的影響，更能保護(hù)操作人員的健康。
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