该项目位于四川省乐山市五通桥区。其中绝大部分属于不锈钢管道，且该管道是属于压力管道，输送的介质有甲醛、甲醇、乌洛托品液、液氨等，一旦由于管道或设备材料有缺陷，结构强度或致密性存在问题而发生泄漏，则会引起中毒、火灾、爆炸以及其他人体伤害事故，严重危害生命及财产安全。
在化工行业中，每年都有大量的不锈钢管的焊接，根据钢结构制造规范要求采用氩弧焊单面焊双面成型的工艺。目前，在施工过程中最常用的两种工艺为：
（1）采用实芯焊丝的钨极氩弧焊；
（2）采用药芯焊丝的钨极氩弧焊。
第一种方法在施工过程中用的最多，而第二种方法是目前最先进的焊接方法，但在施工过程中还未普及。这两种方法的比较见表1.
表1 实芯焊丝、药芯焊丝打底焊工艺比较
焊
接方法
项
目
背面焊缝质量
施工难易程度
对焊工技术要求
施工综合成本
施工效率
探伤合格率
焊接工艺性
焊缝力学性能
适合的焊缝
实芯焊丝
优
较难
较高
高
较低
易
优
优
转动口
药芯焊丝
优
简便
高
较高
高
较易
优
优
转动固定口
由表1可见，药芯焊丝焊具有高效、低成本的特点，适合推广使用。
不锈钢药芯焊丝的特点
不绣钢药芯焊丝突显了许多焊接方法的有利特性，例如焊剂部分扮演了与被覆焊条能改善熔填金属化学成分与机械性之功能。生产效率上又有气体保护金属电弧焊及埋弧焊的特点。
与实芯焊丝相比有以下优点：
(1) 具有良好的焊接工艺性能，焊缝成形美观 采用气渣联合保护，获得良好成形。加入稳弧剂使电弧稳定，熔滴过渡均匀；
(2) 具有良好的化学冶金性能，熔敷金属力学性能高，抗气孔、抗裂纹能力强；
(3) 可用较大焊接电流进行全位置焊接；
(4) 生产效率高，操作简便；
(5) 用途广，不仅用于连接，也可用于表面防护，还可以用于各种金属快速成形的填充材料等。
不锈钢药芯焊丝的工艺性能
不锈钢药芯焊丝是一种带有特殊涂层的焊丝。焊接时，其保护药皮会渗透到熔池背面，形成一层致密的保护层，使焊道背面不被氧化，冷却后这层渣壳会自动脱落，用压缩空气或水冲的方式容易清除。这种焊丝的使用方法与普通氩弧焊实芯焊丝基本相同，涂层不会影响正面的电弧和熔池形态，焊缝金属在性能上可满足要求。
使用药芯焊丝不受管材规格、焊接位置等因素的限制，操作灵活，并且减少了充氩时的准备工作。但由于焊丝表面有较薄的涂层，在焊接操作上出现了一些不适应性，往往会出现内凹等缺陷，因此对焊工的操
作水平要求较高。自保护焊丝适用于焊缝打底，不宜用于第二层以上的焊道，否则易造成夹渣，且焊缝成形不美观。采用全氩弧焊多层多道焊接时，宜与实芯焊丝配合使用。
使用药芯焊丝的注意事项
1、采用平特性的直流电源，直接反接（DC+)。
2、保护气体流量一般为10～11L/Min。
3、焊丝干伸长度不宜过短和过长，否则易产生凹坑、气沟、电弧不稳等缺陷。
4、须有切实有效的挡风措施，当风速超过2m/s时，会破坏气体的保护效果，造成焊缝金属增氮，从而导致气孔以及热裂纹的产生。
5、坡口以及其周围的水分、油污、铁锈等杂质必须清除干净。
药芯焊丝易产生的缺陷、原因及防治措施
2.1、气孔
1、产生原因：电压过高；焊丝突出长度过短；管材表面有锈蚀、油漆、水分等；移行速度太快。
2、防治措施：降低电压；按照焊丝说明施焊；焊前坡口打磨干净；移行速度要适当。
2.2、夹渣
1、产生原因：电弧电压过低；焊丝摆弧不当；焊丝深出过长；电流过低，焊接速度过慢；第一道焊渣未充分清除；第一道结合不良；
坡口太狭窄；焊缝向下倾斜。
2、预防措施：电弧电压要调整适当；焊工操作要熟练，按照焊丝说明进行施焊；焊接第一道时一定要清理干净；使用适当的电压，一定要注意摆弧得当；坡口角度以及坡口间隙一定要适当；组对时一定将管材放平，在焊接固定口时可以适当加快移行速度。
2.3、咬边
1、产生原因：电流太强；电弧过长，焊接速度太快；操作方法不当。
2、预防措施：使用较低电流；降低电弧长度及速度；采用正确的角度、较慢的速度、较短的电弧及较窄的运行法等。
2.4、未焊透
1、产生原因：电流太低；焊接速度太慢；电压太高；摆弧不当；坡口角度不当。
2、预防措施：适当提高电流；适当提高焊接速度；降低电压；焊工能熟练的使用不锈钢药芯焊丝；打磨坡口时尽量使角度大一点。
2.5、飞溅
1、产生原因：电弧过长；电流太高或太低；电弧电压太高或太低；焊丝突出过长；焊枪倾斜过度，拖拽角太大；焊丝过度吸湿，焊机情况不良。
2、预防措施：使用较短的电弧；是能够用适当的电流；电弧电压要调整适当；严格按照焊丝使用说明操作；尽可能保持焊枪垂直，避免过度倾斜；注意焊丝的仓库保管条件；焊机注意平时保养，出现问题的一定要修理。
不锈钢药芯焊丝的焊接要点及工艺
3.1、操作要点
药芯焊丝焊接的操作方法与实芯焊丝相似，但有一些不同之处，实际操作时要特别注意，否则将会影响焊接质量，造成夹渣等缺陷。
1、电弧长度要求：电弧长度理想状态是越短越好；
2、溶孔的形成：采用不锈钢药芯焊丝氩弧焊，要想得到良好根部背面成形焊道，打底焊接时一定要见熔孔，这样就会使充足的熔渣渗透到背面焊道，让背面焊道表面得到完全的保护。假如没有熔孔的形成，熔化的焊渣就无法渗透到背面焊道充当保护，那将导致背面焊道氧化，得不到优质的焊道外观。相反，如果熔孔太大、背面焊道变得太宽、焊道金属过厚、焊缝温度过高使焊道容易氧化，降低了焊接质量，同时也降低了焊接效率。因此，要得到良好的背面焊道，熔孔的大小要准确控制。
3、送丝操作要点：不锈钢药芯焊丝送丝要点为少量、快节奏填送，而且焊丝头移动的间距要短，快速填送时要特别注意不锈钢药芯焊丝是否充分熔化，一般要保持熔池清晰，用钨极的摆动充分搅拌熔池使焊药完全熔化浮出，并使焊缝熔合良好，否则将会残留夹渣，形成缺陷。经验得出焊道内有夹渣缺陷产生可以从内焊道形状判断出来，如果发现背面焊道有焊刺产生，一般焊缝内有夹渣缺陷产生，可以马上打磨清除缺陷。
4、接头操作要点：当停弧之后再起弧接头焊接时，最好后退１０ｍｍ左右起弧，以搭接方式衔接；如果焊道温度仍高时，不必敲除先前焊道之焊渣直接起弧焊接。先前焊道温度如果已经冷却，坡口内的焊渣必须敲掉，而背面焊道焊渣却不可敲掉，因为背面焊道焊渣可以防止背面焊道再起弧时发生氧化。
3.2 母材与焊丝、焊条的选择
1、母材：母材为成都腾顺达钢材厂出产的不锈钢管，材质为0Cr18Ni9，规格为φ219×6.0mm，执行标准为GB/T 14976-2002.其化学成分见下表2.
表2. 0Cr18Ni9的化学成分
C
Si
Mn
Cr
Ni
S
P
≤0.07
≤1.0
≤2.0
17.0～19.0
8.0～11.0
≤0.03
≤0.035
2、焊丝：焊丝选用北京昌平出厂的药芯焊丝，牌号为TGF-308L，规格为φ2.5×1000mm，执行标准为GB/T 17853,其化学成分见表3.
表3. 不锈钢药芯焊丝TGF-308L的化学成分
C
Si
Mn
Cr
Ni
S
P
Mo
≤0.08
≤0.65
1.0～2.5
19.5-22.0
9.0～11.0
≤0.03
≤0.03
≤0.75
3、焊条：选用北京金威出厂的焊条，牌号为A102，规格为φ3.2mm，其化学成分见表4.
表4. 不锈钢焊条A102的化学成分
C
Si
Mn
Cr
Ni
S
P
Mo
Cu
≤0.08
≤0.90
0.5～2.5
18.0-21.0
9.0～11.0
≤0.03
≤0.04
≤0.75
≤0.75
3.3 焊接参数的选择
焊接层数
电源特性
焊材直径(mm）
焊接电流(A)
电弧电压（V)
氩气流量（L/min）
1
正接
Φ2.5
110～140
11～12
10～11
2
反接
φ3.2
80～90
22～24
3.4 焊前准备
1、坡口形式及要求
坡口型式不容忽视，氩弧焊坡口参数有严格要求。
2、焊条的烘烤：不锈钢焊条A102烘烤温度150℃，烘烤30min，保温温度100℃，保温时间60min。
3、坡口两侧的清理：用机械方法清理坡口及其内外面壁20mm内的油、绣、污物等影响焊接质量的杂物。
4、管道组对：管道组对时，坡口角度、间隙、错边、棱角度等应符合相应规范要求。管件内清洁无杂物，内壁齐平，最大错边量不超过壁厚的10%，且不大于2㎜。
5、点固：点固应对称进行，用手工钨极氩弧焊点固，长度为20（mm）,点固后认真检查点固质量，若有表面裂纹、气孔、未焊透等缺陷，必须彻底清除。
6、环境保护：下列任一情况禁止施焊：
a、相对湿度＞80﹪
b、手工电弧焊时风速：≥8m/s.
c、氩弧焊时≥2m/s.
d、温 度：焊件温度低于5℃.
e、天 气：无防雪，防雨措施的室外作业（在有雨、雪时）.现场环境不能满足以上要求时，应采取搭设防护棚，利用烘炉加热提高环境温度，降低空气相对湿度等措施后方可进行焊接施工，在防护棚内放置温、湿度表，方便观察环境温度和湿度。
3.5、现场焊接
根据选好的材料和焊接参数，做好充分的焊前准备，在现场选择5个焊工同时进行为期1天的焊接，总共焊接规格为φ219×6.0mm的焊口30个。随机在现场对各焊口进行检查拍照，其中一部分如下图所示：
3.6、焊后检测
1、外观检查：通过外观检查可发现的缺陷有：表面气孔、夹渣、焊穿、咬边、裂纹及其类似的 表面缺陷和焊接接头的表面颜色。检查可用10倍以内的放大镜。检查以前，应在焊缝两侧的20mm宽的范围内去渣清洗，然后沿焊缝两面进行检查。
2、射线探伤：焊缝的射线检测应符合现行行业标准《承压设备无损检测第2 部分射线检测》JB/T 4730.2的规定。
经过外观检测和射线检测，所焊30个口外观均无缺陷，探伤检测的探伤片数总共为180张，其中合格片数175张，不合格片数5张。合格率高达97%。其中的1个合格焊口见下图：
