摘要：文章以蒸汽锅炉蛇形管管排施工焊接为研究对象，首先对蒸汽锅炉蛇形管管排施工焊接存在的施工难题进行了探讨分析，随后讨论了蒸汽锅炉蛇形管管排施工焊接工艺该如何进行选择，最后提出了一些蒸汽锅炉蛇形管管排施工焊接过程的注意事项，以供参考。
关键词：蒸汽锅炉；蛇形管管排；施工焊接；注意事项
前言：在蒸汽锅炉实际运行过程中，正是因为有省煤气系统部件的存在，才能够有效提升蒸汽锅炉的产汽效率。而省煤气系统通常是由很多蛇形管排组合而成，不仅数量众多，而且管排间彼此较为紧密，从而使得实际安装焊接施工难度增大，传统的焊接方式无法保证焊接施工质量，因此有必要提出一种新的蒸汽锅炉蛇形管管排施工焊接方法，有效解决这一问题，提高锅炉安装施工质量。
1.蒸汽锅炉蛇形管管排施工焊接的难题
省煤器系统作为蒸汽锅炉重要组成部分之一，在系统内部，换热装置通常是由蛇形管管排组成，通常是由多根蛇形管组成一个管排，30～50排。换热装置由蛇形管排跟集箱连在一起形成整体，管口密集，焊接操作空间小。实际焊接较为复杂，存在的焊口众多等特点。不同类型的换热器，管排间距不一，缝隙一般为为20～48mm，这给实际蛇形管焊接带来了诸多不便，很容易对其他蛇形管带来影响。一旦焊接过程出现失误问题，比如气孔、夹渣问题等，后续很难采用相应的工具进行弥补处理，只能割下整个管排，然后才能进行修磨，最后再组对焊接，导致整个焊接施工不仅耗时费力，而且实际修复时焊接难度也大大增加。
2?蒸汽锅炉蛇形管管排施工焊接工艺的选择
2.1?焊接方式的选择
在实际进行焊接时，可以选择两种焊接方式，第一种是钨极氩弧焊，这种焊接方式是采用钨极作为电极，氩气则充当保护气体，焊丝在融化后，作为填充金属完成蛇形管焊接。还有一种为焊条电弧焊。在这种焊接方式下，采用电焊条作为电极，焊接保护为气渣联合保护，通过融化焊条焊芯作为填充金属，实现蛇形管的焊接。
从理论层面上来看，相较于焊条电弧焊接方式而言，钨极氩弧焊的电弧更加集中，并且有着较大的熔深，因此能够更深入的焊透，由于受氩气的保护，熔化金属不会出现氧化问题，也不会对合金元素带来较大的烧损影响，因此在实际焊接时，不会有熔渣、夹渣出现。并且在实际应用时，还可以采用比较细的焊丝，使从而能够使得打底焊道变得很薄，不需要后续进行缓坡槽修磨，也能够形成比较完整的接头。并且在这种焊接方式下，采用了电流衰减功设备，从而能够有效避免出现收弧缩孔问题。因此只要将焊炬控制的足够小，采用氩弧焊进行打底方法有着良好的可行性。
对于焊条电弧焊而言，在实际进行蛇形钢管打底焊接时，经过实践发现，打底焊质量整体比较低，缩孔、夹渣、未焊透问题比较严重。究其原因，不外乎以下几点：一是由于蛇形管之间的缝隙比较小，因此焊接人员无法灵活自如的控制焊条角度，实际焊接难度较高，因此很容易出现夹渣问题。二是对于一条焊道而言，在实际焊接时，通常需要分四次才能焊完。而在进行打底焊接时，必须采用断弧焊的方式，由于不能一次性完成焊接，从而导致在每段焊道进行收弧时，通常会产生缩孔问题。在普通焊接场景下，缩孔问题可以采用砂轮机等工具进行打磨干净。但蛇形管排由于彼此之间间隙较小，焊施工空间比较狭窄，因此无法进行消磨处理，最终会对打底焊质量带来严重影响。三是蛇形管排部分对口间隙过小，采用焊条机芯焊接时，由于电弧穿透能力弱，因此容易出现未焊透现象，无法保证打底焊接质量。而氩弧焊能免随意对焊丝进行弯曲，送丝的时候比较方便、灵巧，对于窄空间操作来说有利于保证焊接质量。
综上述分析，我们可以选择钨极氩弧焊接方式作为蛇形管焊接，保证焊接施工质量，提高焊接一次合格率。
2.2?焊接设备的选择
2.2.1焊机的选择
使用带高频引弧装置的逆变焊机（直流焊机），一般需要有提前送气、滞后停气、高频引弧、电流衰减平弧等基本功能。提前送气，保证了焊前气流的稳定，不会产生絮流，减少焊接小气孔的产生。除此之外，还需要具有高频引弧功能，防止出现引弧粘钨问题 ，同时还应具有电流衰减灭弧功能，让焊接温度慢慢下降，避免因温度骤降出现缩孔问题。
2.2.2焊枪的选择
针对于蛇形管的焊接，需要结合实际要求，做好焊接设备的选择（准备）。一般情况下，钨极氩弧焊焊炬“把头”比较长，即使经过改造，整体长度仍在 50mm以上,因此需要专门进行小型焊炬设备的改进。通过将钨极由喷嘴一端插入，能够有效缩短枪头尺寸，从原本的50mm缩减为 30mm，所用的钨极长度不超过15mm，直径为1.2m2。在管排节距特别小的情况下，刚性氩弧焊枪不能满足现场焊接的要求，可以使用可以360°旋转的挠性氩弧焊枪。
2.3焊接参数的选择
在完成焊接设备的选择后，还应确定相应的焊接参数，一是要确定坡口角度。由于蛇形管排成排组对，且无法保证组对口之间的间隙大小均匀。若坡口角度在70°以内，组口间隙会非常小，焊口容易出现内部凹陷问题，如果坡口角度在80°以上，会大大增加焊接操作难度。因此需要将坡口角度控制在70°至80°之间，能够确保焊透，并且有着良好的成型效果。
焊接电流的确定，一般来说都是严格按照焊接工艺卡进行。但是要根据焊接部位适当调整电流，打底时电流比盖面的电流稍为小2～3A，电流过小易发生焊不透现象，电流过大容易有内凹、咬边现象。
2.4焊接工艺
在对以往蛇形管1000个问题焊口进行统计、分析，气孔、内凹问题是蛇形管焊接的主要质量问题，分别占比为45.86%和30.57%。针对容易出现的焊接质量问题，可通过如下焊接方法解决，最大限度保证焊接的质量。
气孔或收缩孔的产生主要原因是没有做好防风措施、气体纯度不够或者焊接保护气产生絮流常所导致。防风措施必须搭设专的防风装置。采用高纯度氩气，纯度大于99.95，流量控制适中（10～12 L/m）。随时检查氩弧焊枪气路胶管中是否存有水份，同时对焊炬喷嘴内部清理干净，氩气瓶和焊机不宜与施焊操作点距离过远。
内凹问题可以通过反向送丝（内填丝）解决。首先要保证管子对口间隙尽量在1.5～2.5之间。由于内凹大部分都是发生在底部5点～7点位置，在打底焊过程中，采用小焊丝（1.5mm）反向送丝，电流适当减少2～3A。焊丝在管子的内部运行，且夹持处与熔池处的距离较长，因此送丝的速度要保持基本恒定。先用左手将焊丝插入内坡口钝边处，倾角为55°～65°，焊把倾角为30°，焊内填丝方法详见下图1所示。内填丝操作时要求电弧在两侧坡口内加热，并熔化坡口。同时相应地控制好送丝过程、电弧向前运行以及喷嘴的摆动角度，使电弧及熔池沿着坡口滚动前进。而且焊工通过坡口间隙可以看到根部，因此根部熔化比较直观，容易判断焊缝背面成形。
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为保证盖面时把打底层二次受热熔化导致塌陷，层间温度一般不超过100℃，在盖面时采用正面送丝，可以保证速度，又可以保证表面成形质量。
3?蒸汽锅炉蛇形管管排施工焊接过程中存在的其他问题和注意事项
3.1?未焊透
在实际进行氩弧焊时，由于焊熔深比较大，在焊接过程中，可以采用大坡口角度，钝边较小，因此出现未焊透现象的概率比较小。
3.2?缩孔
通过在焊接过程中采用高频装置，能够通过开关切断电弧，在收弧时，将电弧移至坡口一侧，或者应该高频设备的电流衰减功能，在断弧后，再滞后送气5～8秒，能够有效改善缩孔问题。
3.3收弧与接头
收弧时，焊把应由内侧坡口处稍向外拉至电弧熄灭，并要注意控制速度，不能过快，以免产生缩孔。接头处所有焊肉不管有无缺陷都要用手砂轮修磨成斜面，然后再向焊接方向的反向10mm处引弧，并将焊把向回移动，直至把原焊缝 3～5mm长度全部熔化，才开始送丝，直到焊完整个焊口。
4?结束语：
综上所述，蒸汽锅炉蛇形管排由于自身结构较为复杂，采用常规焊接方法难以满足实际的焊接需要，因此需要做好焊接方式与焊接设备的合理选择，并采用一些特定的焊接手法。焊工最好在焊前培训，提高他们的焊接质量意识，从而才能更好的保证焊接质量和进度。
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