无缝方形管镀锌方管是建筑、机械、市政工程中常用的结构材料,其“镀锌层”可提升防腐性能,但焊接时需解决“锌蒸发导致缺陷”“镀锌层破坏后补防”等核心问题。以下从焊接前准备、焊接方法选择、核心工艺要点、焊后处理及安全事项五方面,详细说明其焊接技术。
一、焊接前准备:奠定质量基础
焊接前的预处理直接影响焊接强度、密封性及防腐性,需重点关注材质确认、表面处理、坡口设计、组对固定四项工作:
1. 材质与焊材匹配
无缝方形管属于低碳钢(碳含量≤0.22%),焊接性优良,焊材选择需兼顾“强度匹配”和“抗锌脆”:
手工电弧焊(SMAW):优先选用E43系列焊条(如E4303钛钙型焊条),适合室内外焊接,直径根据方管壁厚选择(壁厚≤4mm选φ2.53.2mm,壁厚48mm选φ3.24.0mm)。
气体保护焊(MIG/MAG):选用ER491焊丝(如H08Mn2SiA),保护气体优先用富氩混合气(80%Ar+20%CO₂) ——相比纯CO₂,可减少飞溅和锌蒸汽导致的气孔。
埋弧焊(SAW):适合壁厚≥8mm的方管对接,选用H08A焊丝+HJ431焊剂,确保熔深充足且抗裂性好。
2. 表面处理:清除“镀锌层干扰”
镀锌层(主要成分为Zn)在焊接高温(>907℃,Zn熔点)下会快速蒸发,产生Zn蒸汽,若残留在熔池中易形成气孔、夹渣;同时,Zn会渗透到焊缝晶界,导致“锌脆”(降低焊缝韧性)。因此需针对性处理:
局部打磨:焊接区域(坡口及两侧各1520mm范围)需用角磨机或钢丝刷彻底打磨,去除镀锌层,露出无缝方形管母材本色(避免打磨过度导致母材损伤)。
除油除锈:打磨后用丙酮或酒精擦拭焊接区域,清除油污、灰尘;若方管表面有锈蚀(非镀锌区),需同步打磨至露出金属光泽,防止锈迹进入熔池形成夹渣。
二、焊接方法选择:适配场景需求
不同焊接方法的效率、成本、适用场景差异较大,需根据“施工环境、方管规格、质量要求”选择,具体对比如下:
焊接方法 | 适用场景 | 优势 | 注意事项 |
---|---|---|---|
手工电弧焊(SMAW) | 现场零散焊接、小批量作业、复杂空间(如管道转角) | 设备简单(仅需焊机、焊条)、操作灵活、不受空间限制 | 效率低,需频繁换焊条;焊缝成型依赖焊工技术,需控制熔池温度防锌脆 |
气体保护焊(MIG/MAG) | 批量生产(如厂房钢结构)、长直焊缝、对成型要求高的场景 | 效率高(焊丝连续送进)、焊缝成型美观、飞溅少、熔深均匀 | 需防风(风速>2m/s 时需设防风棚),避免保护气体被吹散导致气孔 |
埋弧焊(SAW) | 工厂内厚壁方管(t≥8mm)的长直对接焊(如大口径方管立柱) | 效率极高、熔深大、焊缝质量稳定(无弧光污染) | 仅适合平焊位置,无法焊接复杂角度;设备占地大,不适合现场作业 |
三、核心焊接工艺要点:规避缺陷、保证强度
无缝方形管镀锌方管焊接的核心矛盾是“锌蒸发”和“焊接变形”,需通过以下工艺控制:
1. 控制焊接参数:防锌脆、防气孔
电流/电压:优先采用“小规范参数”(相比同壁厚普通无缝方形管方管,电流降低10%15%),例如:
t=5mm方管MIG焊:电流120150A,电压1822V,送丝速度35m/min;
t=6mm方管手工电弧焊:φ3.2mm焊条,电流90110A,电弧电压2224V。
2. 焊接顺序:控制变形
采用“对称焊、分段焊”原则,抵消焊接应力:
对接焊缝:长直焊缝分“分段退焊”(如将1m长焊缝分成4段,从中间向两端焊接,每段长度200300mm);
角接焊缝:先焊受拉侧,后焊受压侧;若为矩形框架,采用“对角线对称焊接”,避免框架扭曲。
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