鍍鋅鋼管的焊接特點及焊接工藝

鍍鋅鋼廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。鍍鋅鋼的優(yōu)點是利用能在空氣中形成致密氧化物保護(hù)層的金屬鋅來保護(hù)內(nèi)部鋼結(jié)構(gòu)。由于焊接和劃傷，Zn-Fe原電池的存在，相對活躍的鍍鋅部分可作為犧牲陽極，延緩鋼的腐蝕，耐腐蝕性好。但由于鍍鋅層的存在，在焊接過程中容易產(chǎn)生裂紋、氣孔、夾渣，焊接質(zhì)量較差。

鍍鋅鋼一般在低碳鋼外鍍一層鋅，鍍鋅層一般在20層um厚。鋅的熔點在419°C，沸點908°C 左右。鋅熔化成液體浮在熔池表面或焊縫根部。鋅在鐵中具有較大的固溶性，鋅液會沿晶界深入侵蝕焊縫金屬，低熔點鋅形成液體金屬脆化。同時，鋅和鐵可以形成金屬間脆性化合物，如Fe3Zn10、FeZn10等。這些脆性降低了焊縫金屬的塑性，并在拉應(yīng)力下產(chǎn)生裂紋。如果焊接角焊縫，特別是T形接頭的角焊縫，最容易產(chǎn)生穿透裂紋。鍍鋅鋼焊接時，在電弧熱的作用下，坡口表面和邊緣的鋅層產(chǎn)生氧化、熔化、蒸發(fā)甚至揮發(fā)白煙和蒸汽，容易造成焊縫孔。氧化形成ZnO，熔點高，約18000°C以上，如果在焊接過程中參數(shù)較小，會造成ZnO

同時因為Zn產(chǎn)生脫氧劑FeO-MnO或FeO-MnO-SiO2低熔點氧化物夾渣。如果焊接規(guī)范選擇不當(dāng)，操作方法不當(dāng)，焊縫邊緣的鍍鋅層很容易熔化，甚至擴(kuò)大熔化區(qū)域，可能會損壞鍍鋅層，特別是在拉長電弧和大擺動操作時，會擴(kuò)大熔化區(qū)域，損壞鍍鋅層。同時，由于鋅的蒸發(fā)，大量的白煙揮發(fā)，對人體有影響 ** 、因此，必須考慮選擇產(chǎn)生低煙塵的焊接方法和材料。

鍍鋅鋼的焊接方法有很多一般用于氣焊、手工電弧焊、鍍鋅鋼結(jié)構(gòu)CO2體保護(hù)焊、埋弧自動焊、鎢極氬弧焊等方法。

過去，氣焊常用于鍍鋅管的焊接。由于氣焊熱輸入不集中，容易出現(xiàn)缺陷、焊縫機(jī)械性能差等缺點，在安裝行業(yè)基本淘汰。氣焊對鍍鋅層損壞很大。

CO2.氣體保護(hù)焊對鍍鋅鋼具有良好的焊接性能。當(dāng)采用適當(dāng)?shù)暮附右?guī)范和匹配的保護(hù)氣體和焊接材料時，可獲得高質(zhì)量的焊接接頭。該方法在工程實踐中很少使用。

鎢極氬弧焊電弧能量集中，對鍍鋅層損傷小，容易形成良好的單面焊接雙面成形接頭。這是一種值得采用的焊接方法，但焊接速度慢，成本高。

手工電弧焊是管道安裝中最常用的焊接方法。如果焊條選擇正確，J421、J422、J當(dāng)423等氧化鈦和鈦鈣焊條焊接時，由于這些焊條皮含有大量的金紅石和鈦鐵礦，焊條的熔化率較大，熔化速度相對增加。如果在不擺動的情況下，只會損壞熔池前部的鍍鋅層，一般不會擴(kuò)大熔化區(qū)域，可以減少鋅液對焊縫金屬的滲透；采用正確的操作方法和焊接材料，可良好的機(jī)械性能和無缺陷的焊接質(zhì)量。與鎢極氬弧焊相比，手工電弧焊價格便宜，速度快，操作熟練的焊工采用手工電弧焊工藝。

鍍鋅鋼的焊前準(zhǔn)備與普通低碳鋼相同。需要注意的是，應(yīng)仔細(xì)處理邊坡尺寸和附近的鍍鋅層。為了徹底焊接，坡口尺寸應(yīng)合適，一般為60~65°，有一定的間隙，一般為1.5~2.5mm；為了減少鋅對焊縫的滲透，在焊接前可以清除坡口內(nèi)的鍍鋅層。在實際工作中，采用集中坡口和無鈍邊工藝進(jìn)行集中控制。兩層焊接工藝降低了未徹底焊接的可能性。

焊條應(yīng)根據(jù)鍍鋅管的基體材料進(jìn)行選擇。一般低碳鋼由于操作方便，選用J422較為普遍。 焊接方法：在焊接多層焊接的第一層焊縫時，盡量熔化鋅層，蒸發(fā)和逃離焊縫，可以大大減少焊縫中的液體鋅。在焊角焊縫時，同樣在第一層盡量使鋅層熔化并使之汽化、蒸發(fā)而逸出焊縫，其方法是先將焊條端部向前移出約5~7mm左右，鋅層熔化后，回到原來的位置繼續(xù)焊接。焊接后，應(yīng)及時清理焊縫，涂上富鋅底漆，并采取防腐措施。

焊接質(zhì)量保證措施

從人、材、機(jī)、法、環(huán)五個方面進(jìn)行控制。

① 人為因素是焊接控制的重點。因此，在焊接前，應(yīng)選擇技術(shù)熟練、持有焊工證書的焊工進(jìn)行必要的技術(shù)培訓(xùn)和披露。不得隨意更換，以確保管道焊工相對穩(wěn)定。

② 焊接材料控制：確保通過正式渠道購買焊接材料，有保修書和證書，符合工藝要求；嚴(yán)格控制焊條頭的回收，確保流量和用量；焊接材料應(yīng)嚴(yán)格按工藝烘烤，一次不得超過半天。

③ 焊機(jī)：焊機(jī)必須保證性能可靠，滿足工藝要求；焊機(jī)必須有合格的電流和電壓表，以確保焊接工藝的正確實施。焊接電纜不得過長，焊接參數(shù)應(yīng)長期調(diào)整。

④ 焊接工藝方法：確保鍍鋅管特殊操作方法的嚴(yán)格實施，焊接前檢查焊接工藝、焊接工藝參數(shù)、操作方法控制、焊接后外觀質(zhì)量檢查，必要時增加焊接后無損檢測。控制焊接水平和各出口的焊接材料數(shù)量。

⑤ 焊接環(huán)境控制：確保溫度、濕度、風(fēng)速符合工藝要求。

結(jié)論

熱鍍鋅管焊接在施工中采用正確的焊接工藝，嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行檢查驗收，焊接后及時進(jìn)行焊縫防腐處理（富鋅涂料），在空調(diào)開閉系統(tǒng)施工過程中具有一定的可行性，可提高施工速度，提高管道連接的牢固性。因此，在施工條件允許的前提下，熱鍍鋅管可采用焊接連接。