發布時間：2023-02-24 07:48:02
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關鍵詞：凈化手術室；溫度過熱；免費取冷；空冷器
中圖分類號：TU246 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）01-0164-02
1 凈化手術室過熱
手術室一般位于建筑的內區，當整棟建筑都有空調系統時，手術部的維護結構基本處于恒溫狀態，不受外部環境溫度變化的影響。維護結構的熱傳導可以保證手術室在不開空調系統時，也能維持與周圍房間相同的溫度（例如冬季供暖18℃～22℃）。目前國內流行的凈化手術室平面布局為雙通道型，手術室為清潔走廊和潔凈走廊（設計溫度22℃～24℃），手術室內人員、燈具、設備散熱需要依靠手術室自身的凈化空調系統來調節。
下面以百級手術室（送風10000m3/h、新風1000m3/h）為例討論手術室的過熱情況。手術室得熱量為圍護結構傳熱Qw、室內設備人員散熱Q、得冷量為Qs，則手術室內熱量變化ΔQ為：
ΔQ=Qw+Q+Qs
熱量變化就是空氣處理機組要消除的負荷，下面逐項分析：
1.1 維護結構傳熱Qw
維護結構通過周圍房間的熱傳導維持手術室的室內溫度，使手術部溫度趨于平衡。
1.2 手術室設備人員散熱Q
手術部的熱負荷由醫療設備、燈具、人員的散熱組成，根據手術室級別類型的不同，百級手術室熱負荷一般估算為6kW，其中燈具散熱1.68kW，設備散熱1.5kW，人員散熱2.82kW。
Q=Q1+Q2+Q3
式中：
Q—總散熱量
Q1—手術室燈具散熱量
Q2—手術室設備散熱量
Q3—手術室人員散熱量
1.3 得冷量Qs
供暖季，一般空調系統無制冷能力，得冷量等于新風所提供冷量。以東北某地區為例：冬季新風干球溫度為-29℃、相對濕度為74%，回風溫度為24℃、相對溫度為50%，將新風預熱至5℃后，新回風混合后為干球22.1℃、相對濕度50.6%，計算得新風焓差為18.6kJ/（kg·干空氣），得冷量=-6.2kW。
則手術室熱量變化為：
ΔQ=Q-Qs=-0.2kW
即供暖季百級手術室有0.2kW的熱負荷，需要執行空調供熱模式。但在凈化手術室的實際應用中存在以下五個因素，使得手術室出現過熱的情形：
（1）為防止機組盤管凍裂，新風往往預熱到大于5℃才送入空氣處理機組；（2）由于系統老化，過濾器更換不及時等原因造成新風量達不到設計的標準；（3）《GB50333醫院潔凈手術部建筑技術規范》征求意見稿中有減少新風量的趨勢，降低了通過加大新風量以控制手術室過熱的可能性；（4）空氣循環機組風機的散熱變相增加了手術室的熱負荷；（5）冬季一般采用的蒸汽加濕會造成手術室顯熱的增加。
綜合上述幾個方面，類比夏季制冷工況，在手術室過熱時，我們設定與夏季相同的送風溫度（一般為21℃），根據送風量的不同，百級手術室具有10kW左右的制冷能力，千級、萬級手術室分別有5kW、3kW的制冷能力，完全可以實現消除冬季手術室室內過熱的目的。
但在寒冷季制冷機組制冷能力受到很大限制，許多冷水機組在氣溫5℃以下就停止工作，所以需要尋找節能環保的替代冷源。
2 冷卻塔供冷方案
當室外空氣溫度低于一定數值時，可以直接利用空氣中的“免費冷源”直接或間接向空調系統供冷。對于普通空調系統，可以采用將室外新風直接引入的方式利用“免費冷源”；而凈化空調系統對空氣的質量有較高要求，需要在不增加新風量的情況下消除室內冷負荷，即間接“免費取冷”。間接取冷一般通過冷卻塔，根據各地氣候條件的差異，采用不同的冷卻塔供冷形式。
2.1 開式冷卻塔供冷
開式冷卻塔（簡稱開塔）直接冷卻噴淋水，得到15℃的高溫冷水，可以作為空調機組在過渡季和冬季等不除濕工況下的冷源。考慮冷幅為4℃，在室外濕球11℃以下（此時干球溫度在16℃左右）的環境下均可以使用此種方式取冷。
此系統效率較高，但是也存在以下問題：（1）開塔不能在0℃以下使用；（2）開塔冷卻的工質直接接觸大氣，水質較差。
如果將開塔冷卻的噴淋水經過板換得到清潔的冷媒水，則屬于開塔間接供冷。考慮板換帶來的換熱溫差，為得到15℃高溫冷水，系統可以在室外濕球溫度10℃以下，0℃以上的環境使用。
2.2 閉式冷卻塔供冷
系統等同于將開塔間接供冷系統的板換放置到開塔內組成閉塔，從而保證冷媒水的清潔的形式，系統運行溫度區間等同于開塔間接供冷系統。
在環境溫度低于0℃時，可以停掉管外噴淋水，只利用空氣冷卻管內工質，即采用空冷的形式，但會降低閉塔的換熱效率，并且也存在凍壞閉塔換熱盤管的風險。
系統適用于我國長江中下游冬季不易結冰的區域，以南京為例，每年有1～3月、12月的平均濕球溫度低于10℃，可采用此系統。
2.3 空冷器供冷
系統包括設置于戶外的空冷器、機房內的換熱器以及管路系統，空冷器中的乙二醇水溶液等抗凍工質經空氣冷卻后輸送到機房內，再通過換熱器冷卻蓄水箱中的冷媒水，此冷媒水作為凈化空調機組冷源使用。
由于空冷器的冷卻極限是環境的干球溫度，為得到15℃高溫冷水，環境干球溫度需低于10℃（濕球溫度約為6℃）。在我國北方地區，此系統有半年左右的可利用時間。以哈爾濱為例，每年有1～4月、10～12月的平均干球溫度低于10℃。
3 凈化手術室供冷系統
以哈爾濱某醫院的氣候條件為例，我們選取空冷器冬季供冷方案。系統如圖1，主要包括空冷器、換熱水箱、水泵等設備，還需要特殊定制的空氣處理機組與之配合。在傳統空氣處理機組中再加入一冷卻段，此段不能與夏季表冷段共用，考慮到冬季加濕比較困難，此段需位于加濕段后，出風口前。
圖1 空冷器冬季供冷系統圖
3.1 系統實施過程
3.1.1 系統包括兩個循環，分別是乙二醇水溶液循環和冷媒水循環，其中除空氣冷卻器（2）放置于室外，其他設備均放置于室內，做好保溫。
3.1.2 乙二醇水溶液首選通過變頻泵（3）輸送至空氣冷卻器（2），在其中通過換熱，得到室外環境中的冷量，然后流回換熱水箱（5）的換熱管內，進入下一個
循環。
3.1.3 經過換熱水箱（5）冷卻的冷媒水送入空氣循環機組（7）的換熱盤內，冷卻室內空氣后流回換熱水箱（5）中進行下一個循環。
3.2 系統控制過程
3.2.1 為便于空氣循環機組（7）制冷量的控制和節省乙二醇變頻泵（3）的泵功，需要控制出水溫度恒定，通過測溫點T1的反饋值調節乙二醇變頻泵的轉速。
3.2.2 通過測溫點T2得到的溫度反饋至調節風機（1）的起停，當T2高于設定值時，啟動風機（1），加速乙二醇水溶液的冷卻；當T2低于設定值時，關閉風機（1），這樣既可以保護管殼式換熱器不被凍裂，也節省了風機電耗。
3.2.3 為在不同數量的空氣循環機組（7）的情況下節省冷媒水變頻泵功，設定冷媒水循環系統的壓力采集點，根據空氣循環機組（7）數量的不同帶來的系統循環壓力的變化，調整冷媒水變頻泵的頻率。
為防止加濕后的空氣有凝水析出，所以冬季冷盤管內水溫要不低于15℃，按常規5℃溫差設定冷盤管進水15℃，回水20℃；按照乙二醇水溶液與冷媒水5℃換熱溫差計算，乙二醇水溶液進換熱水箱溫度為10℃，回空冷器溫度為15℃。此系統可在環境溫度低于10℃的環境中使用，溫度越低，空冷器換熱效果越好。
4 結語
位于建筑內區的凈化手術室與外界“隔絕”，存在冬季過熱的問題。
寒冷季節，大樓一般不提供冷源，冷水機組呈低溫保護狀態不能正常啟動。“凈化手術室供冷系統”可以從室外“免費取冷”，很好地解決凈化手術室冬季過熱的
問題。
以環境溫度為10℃為切換溫度，低于此溫度，可以使用此系統“免費取冷”，當環境高于此溫度時，手術室進入過渡季工況，可以直接開啟冷水機組制冷。
參考文獻
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[2] 李永安，常靜，徐廣利.閉式冷卻塔供冷系統氣象條
[關鍵詞]焊接技術；手工焊接；溫度；把控
中圖分類號：P755.1 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）44-0045-01
引言
焊接通常指的是將被焊工件的材質，通過加壓或者是加熱或者是兩者并用，同時用一些或者是不用填充材料，從而使得工件的材質能夠達到原子間的結合進而形成永久性的連接的工藝過程。在進行焊接的過程中，工件以及焊料熔化能夠形成熔融區域，在熔池冷卻凝固過后便可以形成材料之間的連接，而在焊接過程中，必須要進行壓力施加。
焊接溫度不僅能夠影響焊接質量的好壞，而且對勞動生產率的高低也有一定的影響，因此，在焊接過程中一定要注意對溫度的把控。本文首先從焊接方法、焊接工藝以及手工焊接技術這單方面簡單介紹了焊接技術，其次簡單分析了在焊接技術中對預熱、層間溫度以及熔池溫度的把控。
1.焊接技術
1.1 焊接方法
焊接技術一般會應用到金屬母材上， 進行金屬焊接的方法很多，一般可以分為壓焊、熔焊和釬焊。（1）壓焊。壓焊一般是通過加壓，從而使得兩工件能夠在固態下實現原子間的結合，有時也將其稱為固態焊接。經常會用的的壓焊工藝為電阻對焊，這一方法是當電流通過兩工件的連接端時，這一連接端會由于電阻較大使得其溫度上升，一般將其加熱直至塑性狀態時便可在軸向壓力的作用下進而連接成為一體。壓焊一般在焊接過程中施加壓力而并不加填充材料，其能夠使得焊接過程有效簡化，還能夠在一定程度上改善焊接安全衛生條件。而且壓焊的溫度相對來說也比較低，而且加熱時間也較短，因此熱影響區也比較小。（2）熔焊。進行熔焊時，加熱能夠將兩工件的界面迅速熔化，從而形成熔池，熔池能夠隨著熱源向前移動，待冷卻后能夠形成連續焊縫，從而能夠將兩工件連接成為一體。在進行熔焊時，如果高溫的熔池與大氣進行直接接觸，就會使得大氣中的水蒸氣以及氮等進入熔池，從而在冷卻時會在焊縫形成裂紋、夾渣以及氣孔等缺陷，使得焊縫的質量大大下降。（3）釬焊。釬焊一般使用的是比工件熔點更低的金屬材料作為釬料，然后再焊接過程中將釬料以及工件均加熱到高于釬料的熔點而低于工件熔點的溫度，在工件中利用液態釬料潤濕，使得工件以及填充界面間隙進行原子間的相互擴散，進而實現焊接目的的一種方法。（4）焊接工藝。現代的焊接技術已經能夠焊出內外無缺陷的、機械性能等于甚至是高于被連接體的焊縫。
1.2 手工焊接技術
手工焊接技術是一種較為傳統的焊接方法，盡管在現代的要求批量生產的電子產品已經較少的采用手工焊接了，但是對電子產品的調試、維修等方面還會用到手工焊接，而且手工焊接質量的好壞還能夠在很大程度上影響焊接質量。由于手工焊接是一門實踐性較強的技術，因此應該在了解原理的基礎上不斷的進行練習以及實踐才能夠實現較好的焊接質量。
2.焊接技術中溫度控制
2.1 預熱
在進行焊接之前時，首先應該對管端進行預熱，一般預熱寬度為距離管口的100mm 的范圍內， 提前預熱應該本著不破壞管內的涂層為原則。在開始焊接之前，應該使用電加熱帶進行預熱，加熱款度一般為坡口兩側的各75mm 處。電加熱帶一般都會有溫度控制裝置，可以設置溫度的上下限，從而更為方便的對加熱溫度進行控制。電加熱帶一般會有靈活方便的特征，因此可以再根焊過程中便可以對下一根正在清管的管材進行電加熱，使得在對管材進行預熱當中可以充分利用根焊焊接以及關口組，從而使得預熱時間能夠大大的縮短，不僅能夠使得焊接溫度能夠很好的保證，而且在很大程度上還能夠保證焊接的速度。
2.2 焊接技術中對層間溫度的把控
使用電熱裝置進行伴隨加熱。而且電熱加熱帶的安裝位置應該充分考慮既不破壞防腐層，而且還不影響焊工施焊的視線以及角度。電熱加熱帶的安裝位置應該在距離焊口坡口兩側的50mm 處的位置是最為合適的。在這里最值得注意的便是，電加熱帶的開關插口位置缺少隔熱的裝置，經常會使得防腐層燙傷，因此在進行電加熱帶的安裝時應該注意加裝一定的隔熱設施。盡管電加熱帶的外殼是由鋁合金制作而成的，在進行焊接時還應該注意對其進行保護，從而防止外殼的損壞，進而對其內部結構進行破壞，從而造成電路的損壞。在下雪天尤其得注意是否有漏電的現象，應該在現場安裝二級漏電保護系統，從而避免安全事故的發生。進行層間溫度的控制，應該將重心放到對焊接各工序的銜接上去， 在焊接的余溫散發完后馬上開始進行下一個環節的焊接，這樣便可使得加熱的時間大大的減少，而且還能夠在很大程度上提高焊接的效率。在進行焊接的過程中，如果遇到局部溫度沒有達到要求的情況時，也可以利用火把進行輔助加熱。
2.3 焊接技術中對熔池溫度的把控
熔池溫度能夠對焊接質量產生直接的影響， 熔池溫度過低時，熔池會比較小，鐵水也教案，流動性差，比較容易產生未焊透，未熔合，夾渣等缺點，如果熔池溫度較高，鐵水就易產生下淌現象，成型較難控制，接頭塑性也有所下降，容易產生彎曲開裂。要對熔池溫度進行把控就要通過以下措施來實現：
（1）焊接電流和直徑。應該根據焊接層次以及焊縫的空間位置來選用，在開始焊接時，選用的焊條直徑以及焊接電流均較大，立、橫養位也較小。
（2）運條方法。月牙形的運條溫度比圓圈形的熔池溫度要低，鋸齒形的運條熔池溫度比月牙形的運條溫度又低， 在12mm 平焊封底層，應采用鋸齒形的運條， 并且利用擺動的幅度以及在坡口兩側的停頓，對熔池溫度進行有效的控制。
（3）焊條角度。焊接方向與焊條的夾角為90 度時，電弧集中，熔池溫度高，夾角較小時，電弧分散，熔池溫度也較低。
（4）電弧燃燒時間。可以利用電弧燃燒來對熔池溫度進行控制，在熔池溫度過高而且熔孔較大的情況下， 可以適當的減少電弧燃燒時間，從而使得熔池溫度降低，此時，熔孔就會變小，管子內部會形成高度適中，從而能夠避免管子內部焊縫超高或者是產生焊瘤。
參考文獻
【關鍵詞】不銹鋼；焊接技術；性能特點
不銹鋼是一種新型工業材料，工業當中以組織狀態作為劃分標準將不銹鋼劃分為馬氏體鋼、鐵素體鋼、奧氏體鋼、奧氏體-鐵素體（雙相）不銹鋼以及沉淀硬化不銹鋼；而以成分作為劃分標準又可將不銹鋼分為鉻不銹鋼、鉻鎳不銹鋼以及鉻錳氮不銹鋼等一些種類。正是由于不銹鋼具有特殊的化學元素結構，所以它據喲強烈的抗腐蝕性，這也是它逐漸取代了傳統普通鋼材的重要原因。不銹鋼焊接技術是伴隨不銹鋼在工業生產當中應運而生的。按照不同的劃分標準，焊接技術也分為很多種，目前，國內普遍使用的焊接技術是手工焊接、MIG/MAG焊接（一種自動氣體保護電弧焊接的方法，在使用MIG/MAG焊接技術時，電弧在保護氣體的屏蔽下，在電流載體金屬絲和工件之間進行燒接，機器送入的金屬絲作為焊條，在自身電弧下進行融化。）和TIG焊接（又稱為惰性氣體鎢極保護焊，它是厚度在0.5～4.0mm之間的不銹鋼進行焊接時最常用的焊接技術。）不銹鋼焊接具有自身的一些特點、性能，而在不銹鋼的焊接過程中也會存在一些常見的問題。
一、不銹鋼焊接的性能特點
不同種類的不銹鋼在焊接時的性能特點也不同，前面以不同的標準將不銹鋼進行了分類，下面就以奧氏體不銹鋼、馬氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼來研究分析不銹鋼焊接的性能特點。
（一）奧氏體不銹鋼。當奧氏體不銹鋼當中含金屬鉻量在18%左右，金屬鎳含量810%時，便會形成穩定的奧氏體組織，這樣的組織結構最有利于形成焊接的最佳條件。因而奧氏體不銹鋼焊接性良好。此外奧氏體不銹鋼也具有良好的地塑性和高溫性能和耐腐蝕性能。
（二）馬氏體不銹鋼。由于馬氏體不銹鋼含碳量較高的原因，因而馬氏體不銹鋼的強度、硬度和耐磨性較高，但耐蝕性、塑性和可焊性較差。
（三）鐵素體不銹鋼。鐵素體不銹鋼的含鉻量在12%～30%之間。因而其耐蝕性、韌性和可焊性隨含鉻量的增加而提高，耐氯化物應力腐蝕性能優于其他種類不銹鋼。鐵素體不銹鋼因為含鉻量高，耐腐蝕性能與抗氧化性能均比較好，但機械性能與工藝性能較差，多用于受力不大的耐酸結構及作抗氧化鋼使用。
二、不銹鋼焊接的方法
不銹鋼常見的有手工焊接、MIG/MAG焊接和TIG焊接，下面就以手工焊接和MIG/MAG焊接做一個分析說明。
（一）手工焊接。在不銹鋼焊接技術當中，手工焊接是使用最簡單和最普遍的焊接方法，絕大部分的材料都可以可以用手工進行焊接。它的操作原理是通過手工來調節電弧的長度，也是通過手工來控制于電焊條和工件之間縫隙的間隔大小。手工焊接的方法十分簡單，特別是很多對于室外作業，它有很強的適用性，即使在特殊的工作環境下也能使用。具體的焊接步驟有以下幾個方面：第一，焊接前準備。在準備的時候，首先要清潔被焊接元器件的灰塵和油污等不干凈物質，然后將被焊元器件周圍的元器件左右活動活動，這樣做的目的是讓電烙鐵頭可以接觸到被焊元器件的焊錫處，從而避免烙鐵頭伸向焊接處時不慎對其他的元氣造成損害。第二，焊接時加熱。將沾有少許焊錫和松香的電烙鐵頭接觸被焊元器件約幾秒鐘的時間。如果需要對印刷板上面的元器件進行拆卸，則要等到烙鐵頭加熱后，用手或者鑷子輕輕拉動元器件，試看能否將元器件順利取下。第三，焊接面清理。若所焊部位焊錫過多，可將烙鐵頭上的焊錫甩掉（這個過程要注意安全），用光烙錫頭“沾”一些些多余的焊錫出來。若焊點焊錫過少、看起來不圓滑時，可以用電烙鐵頭蘸些焊錫對焊點進行二次焊接。第四，焊接后檢查。檢查主要是看看焊點是否光亮、圓潤、牢固，是否有連焊的現象，如果存在問題要及時解決。
（二）MIG/MAG焊接。第一，焊前準備。在焊接前，要對噴嘴，導電嘴進行清理。同時調整氣體流量的大小，使其達到標準，另外要打底層的表面進行清理。另外要特別注意，由于填充、蓋面層用氣體保護焊，焊絲伸出長度的長短對焊接過程的穩定性影響較大。焊絲伸出長度和焊絲電阻成正比關系，也即焊絲伸出長度越長，焊絲電阻值增大，焊絲過熱而成段熔化，結果焊接過程不穩定，金屬飛濺嚴重，焊縫成形不良，不利于不熔池的保護；反之，焊絲伸出長度過短，則焊接電流增大，噴嘴與工件的距離縮短，同時若焊絲伸出長度過短，還會使噴嘴過熱，造成飛濺物粘住或堵塞噴嘴，從而影響氣體流量。第二，焊接。在焊接時，焊槍的角度要跟管子軸線垂直，因為管子是圓的，所以焊槍角度要隨時變化，這樣才能保證焊縫質量，避免焊縫產生氣孔、夾渣等不良現象。焊接時采用小月牙形擺動，兩側稍作停留穩弧，中間速度稍快，這樣可以避免焊出的焊縫凸起、不平整；上下接頭都要越過中心線5到10mm，后半圈填充、蓋面仰焊接頭時，可以把前半圈引弧焊接位置磨一個緩坡，使后半圈接頭時不致于產生缺陷；填充時，要防止坡口邊緣不要被電弧擦傷。蓋面時，需要在坡口邊緣稍作停頓，以保證熔池與坡口更好地熔合，焊接過程中，焊槍的擺動幅度和頻率要相協調，從而保證蓋面層焊縫表面尺寸和邊緣整齊的熔合。
三、不銹鋼焊接的常見問題
（一）焊縫不合格。焊縫不合格是因焊接工藝參數選擇不當，或操作技術不熟練，導致焊縫高低寬窄不一，焊縫成形不良，背面焊縫下凹。造成焊縫減弱過多，使焊縫強度不夠。
（二）未焊透或被燒穿。未焊透是主要有以下原因，一是電流過小，二是操作技術不熟練，焊接速度太快，對接間隙小，三是電弧過長或電弧未對準焊縫等，如果導致焊絲與基體金屬未熔合在一起或焊接金屬中局部未熔合的時候，該部位應及時進行補焊。燒穿的原因是因焊接電流過大，熔池溫度過高，焊絲加入不及時，帶鋼對接間隙過大，焊接速度過慢等，導致焊縫上出現單個或連續的穿孔。使焊縫強度減弱，從而被燒穿。
（三）裂紋和氣孔。裂紋的出現頻率很高，一般裂紋分為熱裂紋和冷裂紋兩種。由于液體金屬在凝固過程中或略低于固相線溫度下，產生沿晶間邊界的、斷口上就會形成具有氧化色的熱裂紋。在固態時發生相變，或有擴散氫存在，以及冷卻時在過大的焊接收縮應力作用下，就會生成的具有穿晶性質的、斷口發亮、沒有氧化色的冷裂紋。如果在使用焊絲時不合乎標準，焊接時高溫停留時間過長，造成氧化、過熱和晶粒度過度長大，材料本身雜質較多，或材料本身易淬硬時均易產生裂紋。而在焊件、焊絲表面有油污、氧化皮、鐵銹等情況，或在潮濕環境中進行焊接，或者氬氣純度低，或氬氣保護氣不佳以及熔池高溫氧化、飛濺等情況下都容易產生氣孔。
結束語
不銹鋼焊接技術對于不銹鋼的使用具有重要作用和意義。它的實際操作性要求操作人員要詳細了解不同種類的不銹鋼的特性，此外，也要熟練掌握不銹鋼焊接技術的具體方法，從而科學安全高效的完成焊接任務。
【參考文獻】
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目前，很多游樂設備的主要部件連接依靠焊接來完成，所以在這些游樂設施的設計制造、安裝調試的過程中，焊接技術始終起著舉足輕重的作用，從這一角度來看，保證游樂設施的焊接質量是這些特種設備安全運行的基礎。因此，我們在當前研究游樂設施種設備焊接技術，發現其中易出現的問題以及技術操作要點顯得很有必要。
游樂設施種設備焊接技術概述
首先，焊接指的是在加熱或者高溫高壓下，將兩種或多種材料結合在一起的過程，一般通過熔焊、壓焊、釬焊三種途徑來達到焊接效果，其原理是多種材料通過原子或者分子的結合和擴散形成永久性聯接的過程。為了滿足人們尋求刺激的心理，無論是運動方式還是自身結構，游樂設施都趨向于大型化和復雜化的設計，因此這對游樂設施所采用的焊接方式提出了更高的要求。目前，國內多數游樂設施主要為螺栓緊固和焊接這兩種連接方式，其主要部件中往往采用焊接技術制作而成，例如常見的軌道、壓力桿、擺臂等，這些主要結構通常會直接影響著游樂設施安全指數的高低。而在很多設備的現場焊接組裝過程中，往往又會因為施工條件的限制，焊接的精度甚至焊接所用的焊條未能達到設計標準，這也是導致設備運行一段時間后出現裂縫的主要原因之一，從而直接影響著設備的安全性能。
目前，游樂設施正朝著大型化、輕量化的方向發展，在設備選材中，往往首先考慮高強度的材料，以此達到設計輕量化的目的。但出于成本上的考慮，多數設備的制作仍然以高強度鋼板為主要材料。當前，高強度鋼板的品種較多，例如，含磷冷軋鋼板的強度較高、塑性較好，并且具有較優良的耐腐蝕性；而冷軋雙相鋼板的拉伸性能較好。游樂設施的組裝多采用焊接技術及堆焊修復技術，主要分為手工電弧焊和釬焊兩種方式。其中，手工電弧焊的質量較高，但是會降低零件的疲勞強度；釬焊則恰恰相反。所以，很多游樂設施在焊接后仍需要手工打磨等后期處理，以使設備更加整潔美觀。當然，我們在對游樂設施進行修復時，大多也采用焊接方式。同時，部分游樂設施使用了大量鋁合金材料，而鋁合金材料表面具有致密氧化膜，因此在焊接過程中必須清除干凈，以免影響焊接質量；另一方面，在鋁合金的焊接過程中還要避免產生氣孔，鋁合金的這些特性給焊接帶來了一定的難度。另外，游樂設施也會采用鍍鋅鋼板，來提升設備的防腐性能，目前多采用電阻焊的方式對鍍鋅材料進行焊接加工，但仍然會出現很多問題，如鋼板融化層發生分流、電流密度不均勻、焊接過程中電阻值發生變化等等。值得一提的是，當前我國越來越多的游樂設施開始采用玻璃鋼材料進行制作，這種材料具有更輕的重量、更高的強度，并且易加工、易上色，因此逐漸應用于更多的游樂設施。
特種設備焊接中常見缺陷
a背面超高
在實際焊接操作過程中，被焊接物體背面的余高是無法用肉眼直接看到的，因此我們只能通過焊接速度、焊接間隙、鈍邊或者焊接形成的熔孔直徑來判斷余高，這就依賴于焊接者的工作經驗。在實際焊接要求中，要求I 級焊縫的背面余高不得超過0.03cm。由于采用不同焊接方式產生的熔孔直徑也有所不同，因此在實際焊接過程中，要針對不同焊接要求，合理選擇焊接方式。例如對管道進行打底時，為了減少熔孔直徑，常采用手工鎢極輕弧焊的方式；在蓋面時，則使用焊條電弧焊方式，避免打底時背面超高。
b背面凹陷
焊接部位的背面凹陷多發生在水平固定管位的5～7點處，這是因為在焊接時，材料融化形成的鐵水會由于重力原因向下掉，進而產生背面凹陷。為了防止熔池溫度過高，造成鐵水下流而產生內凹的狀況，我們常在焊條電弧焊開始的6～7點處控制電弧的拉長預熱時間，避免因時間過長而造成更多的鐵水下流；在使用手工鎢極氫弧焊的過程中，遇到需要仰焊的位置時，可采用在內部填充焊絲的方法來抑制背面凹陷的形成
c未焊透與未熔合
這兩者的概念相近，但又有所不同。未焊透通常為發生于焊縫底部的體積性缺陷，而未熔合則一般指的是發生于焊層與焊層間的面積性缺陷。我們通常采用以下幾點措施來避免這兩種情況的發生：一是對焊層進行清理，去除夾渣；二是要選擇合適的焊接速度和焊接電流，并注意對接間隙的尺寸；三是適當拉長電弧并加大電流。
d氣孔
在管狀部件的焊接過程中，采用焊條電弧焊或者手工鎢極輕弧焊經常會產生氣孔。這是因為在熔化焊接的過程中，氣體在熔池金屬冷卻凝固前未能及時逸出，所以殘留在焊縫金屬表面或者內部，形成空隙或者空穴。這些空隙、空穴會在一定程度上破壞金屬的致密性，減少了焊縫金屬的有效橫截面積，直接造成焊縫的強度被削弱。因此我們可以設立合適的工作清潔區，對坡口表面進行清潔；另外，焊點對焊絲表面要清理干凈，能夠露出金屬，并看到其金屬光澤；再則，我們可以按照嚴格的規范標準保管和使用焊條，保持焊條的干燥，也可通過適當增大引弧電流的方式，延長熔池的冷卻時間。值得注意的是，不能用電弧重熔的方式試圖消除產生的氣孔，因為產生的氣孔往往是由于氫氣泄露而導致的，這時電弧重熔只會導致焊縫變脆。
e夾渣
夾渣一般指的是熔化焊接時發生冶煉反應后的產物，這是因為熔池冷卻過程中的非金屬雜質和熔渣在焊接過程中未能及時逸出，進而遺留在焊縫金屬內。我們可通過增大電流、提高電弧的方式，讓熔渣與鐵水對焊絲表面要清理干凈更加充分。
f裂紋
裂紋是在焊接過程中，焊接區域中發生金屬局部破壞的表現，也是焊縫中最具有危害性的因素。焊縫裂紋會極大降低焊接接頭的強度，其產生的裂紋端部可能會成為應力集中點，進而導致焊縫的斷裂。因此，我們可以通過增加焊接厚度或者采用更合理的焊接法來盡量避免裂紋的產生，以免產生較大危害。
游樂設施種設備焊接作業的要點
游樂設施具有自身固有特點，因此，在焊接過程中會出現各種問題，其不僅威脅到設備安全，還可能對操作人員的生命財產安全產生危害。例如，焊接作業不可避免地會產生射線、有害氣體、粉塵等，而且游樂設施自身具有一些壓力容器或者易燃易爆氣體，當這些因素疊加在一起后，很有可能會發生火災或者爆炸，進而導致巨大的生命財產損失。因此，在游樂設施的焊接作業中，最重要的就是要保證設備和操作人員的安全，注意檢查作業環境是否符合相關安全標準；判斷設備的通電情況是否有觸電風險；檢查各類用電設備是否接地等。同時，工作人員在焊接作業過程中，要注意周圍是否存在安全隱患；若是高空作業，一定確保相應保護設備完好無損，并且注意避免焊頭掉落傷及路人。
結論
筆者在文中針對游樂設施中所應用的主要焊接技術進行了概括，指出了在這些特種設備的焊接過程中容易出現的種種問題，并歸納總結出相應的預防措施，進而為我國特種焊接技術研究提供了理論補充，以期為廣大同仁提供參考依據。
參考：
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關鍵詞：焊接技術 發展 趨勢
焊接技術是在高溫或高壓條件下，使用焊接材料（焊條或焊絲）將兩塊或兩塊以上的母材（待焊接的工件）連接成一個整體的操作方法。焊接技術作為制造業中傳統的基礎工藝和技術，雖然應用到工業中的歷史并不長，但是發展卻非常迅速。短短幾十年間，焊接已被廣泛應用于航空航天、汽車、橋梁、高層建筑、造船以及海洋鉆探等許多重要的工業領域，并且為促進工業的經濟發展做出了重要的貢獻，使得焊接已經成為一個重要的制造技術和材料科學的重要專業學科。焊接技術隨著工業以及科學技術的不斷發展和進步，其發展的趨勢呈現出以下幾個特點：
1 提高焊接生產率是推動焊接技術發展的重要驅動力
連接簡單的構件以及制造毛坯是最初的焊接方式，隨著技術的不斷更新，焊接已經成為制造行業中一項不可代替的基礎工藝以及生產精確尺寸制成品的生產手段。目前，焊接技術最需要的就是有效的保證焊接產品質量的穩定性以及提高勞動生產效率。提高生產率的途徑有二：第一提高焊接熔敷率，焊條電弧焊中的鐵粉焊條、重力焊條、躺焊條等工藝以及埋弧焊中的多絲焊、熱絲焊均屬此類，其效果顯著。第二減少坡口斷面及熔敷金屬量，其中窄間隙焊接效果最顯著。窄間隙焊接采用氣體保護焊為基礎，利用單絲、雙絲或三絲進行焊接。無論接頭厚度如何，均可采用對接型式，所需熔敷金屬量會數倍、數十倍地降低，從而大大提高生產率。窄間隙焊接的關鍵是保證兩側熔透和電弧中心自動跟蹤處于坡口中心線上。為解決這兩個問題，世界各國開發出多種不同方案，因而出現了種類多樣的窄間隙焊接法。如果能夠在以下方面取得進展，焊接方法的先進性會得到更高的評價：提高熔敷速度、減少生產周期、提高過程控制水平、減少返修率、減少接頭準備時間、避免焊工在有害區域工作、減小焊縫尺寸、減少焊后操作、改進操作系數、降低潛在的安全風險、簡化設備設置。高效快速優質焊接方法將成為主力軍。
2 焊接過程自動化，智能化
國外焊接技術發展速度快，國內焊接技術發展存在較大差距。工業發達國家焊接機械化、自動化率水平，由1996年的19.6%增加到2008年的70-80%以上，目前焊接技術與現代制造技術、焊接科學與工程、焊接自動化與焊接機器人不斷融合，焊接技術已經向自動化，智能化方向發展。焊接過程自動化，智能化以提高焊接質量穩定性，推進焊接自動化進程，學習、吸收、借鑒、提高是十分重要的環節，應加強現有工藝的學習和提高。但是我國目前的工藝大多數都為手工操作，存在一定的局限性。目前我國焊接的自動化率還不到30%，相對而言，焊接生產的機械化以及自動化水平非常低，但是如果能夠在學習的基礎上利用現代的自動化技術進行嫁接改造，往往可以實現一定的突破。20世紀90年代以來，我國逐漸在各個行業推廣氣體保護焊來取代傳統的手工電弧焊，現在已經取得了一定的效果。目前我國在焊接生產自動化、過程控制智能化、研究和開發焊接生產線以及柔性制造技術、發展應用計算機輔助設計以及制造技術等方面取得了很大的進步。計算機技術、控制理論、人工智能、電子技術及機器人技術的發展為焊接過程自動化提供了十分有利的技術基礎，并已滲透到焊接各領域中，取得了很多成果，焊接過程自動化已成為焊接技術的生長點之一。焊接過程控制系統的智能化是焊接自動化的核心問題之一，也是我們未來開展研究的重要方向。
3 熱源的研究和開發
熱源是可提供熱能以實現基本的焊接過程的能源，熱源是運動的。在焊接過程中，熱源以點、線、面等的傳熱方式來傳導熱能。焊接熱源具有如下特點：能量密度高度集中、快速實現焊接過程、保證高質量的焊縫和最小的焊接熱影響區。當前，焊接熱源已十分豐厚，如電弧焊、化學熱、電阻熱、高頻感應熱、摩擦熱、電子束、等離子焰、激光束等。焊接熱源的研討與開拓始終在延續，焊接新熱源的開發將推動焊接工藝的發展，促進新的焊接方法的產生。每出現一種新熱源，就伴隨一批新的焊接方法出現。焊接工藝已成功地利用各種熱源形成相應的焊接方法。今后的發展將從改善現有熱源使它更為有用、便利、經濟合用和開發新的更有效的熱源兩方面著手。改善現有熱源，提高效率方面，如擴大激光器的能量、有效利用電子束能量、改善焊機性能、提高能量利用率都取得了較好成績。開拓更好、更有用的熱源，采用兩種熱源疊加以求取得更強的能量密度，例如在電子束焊中參加激光束等。
4 節能技術
隨著社會的發展，節約能源已經成為各行各業首要考慮的問題，焊接行業也不例外。焊接產業發展節能、環保的焊接已成為必然的趨勢；同時，高效焊接工藝的應用，對提高焊接效率，節約能源消耗意義很大。為了順應節約環保的要求，手弧焊機以及普通的晶閘管焊機正在逐步被高效節能并能夠自動調節參數的智能型的逆變焊接取代，同時為了適應當今淡化操作技能的趨勢，焊接的操作也逐漸趨向智能化、簡單化。像這樣節能環保高效技術在焊接生產中的應用越來越廣泛。
5 新材料，新技術發展
材料作為21世紀的支柱已顯示出幾個方面的變化趨勢，即從黑色金屬向有色金屬變化；從金屬材料向非金屬材料變化，從結構材料向功能材料變化，從多維材料向低維材料變化；從單一材料向復合材料變化，新材料連接必然要對焊接技術提出更高的要求。新材料的出現成為焊接技術發展的重要推動力，許多新材料，如耐熱合金，鈦合金，陶瓷等的連接都提出了新的課題。特別是異種材料之間的連接，采用通常的焊接方法，已經無法完成，固態連接的優越性日益顯現，擴散焊與磨擦焊已成為焊接界的熱點，比如金屬與陶瓷已經能夠進行擴散連接，這在以前是不可想象的，所以固態連接是21世紀將有重大發展的連接技術。新興工業的發展迫使焊接技術不斷前進，焊接新技術更迅速地投入使用可以提高產品質量和性能。任何一個重要的新技術、新方法（如STT、CMT、Cold Arc等），無不與焊接工藝相關。這說明逆變焊機產品的技術競爭焦點已經開始從電源技術、控制技術轉移到焊接工藝性能方面。熔化極氣體保護焊逐漸取代手工電弧焊將成為焊接的主流、逆變焊機、智能機器人、振動焊接技術、激光復合焊和低應力無變形焊接新技術――LSND焊接法等，這些節能環保高效技術廣泛應用于焊接中。
6 機械化，自動化水平提高
想要很好的完成焊接工作，得充分做好準備工作，包括焊工個人業務熟悉、工件準備和焊接設備的準備等。因此人們也逐漸重視起了焊接設備（電焊機）的放置車間即準備車間的改造。提高準備車間的機械化，自動化水平是當前世界先進工業國家的重點發展方向。如用微電子技術改造傳統焊接工藝裝備，是提高焊接自動化水平的根本途徑。將數控技術配以各類焊接機械設備，以提高其柔性化水平；焊接機器人與專家系統的結合，實現自動路徑規劃、自動校正軌跡、自動控制熔深等功能。簡單來說就是數字化控制：把“粗活”做成“細活、快活”。
焊接技術自誕生以來，一直受到很多學科最新發展的影響和引導，在新材料以及信息科學技術的影響下，出現了數十種焊接的新工藝，并且使得焊接工藝正從手工焊向自動焊以及智能化過渡。焊接技術進步的需求是在經濟和社會等多方面因素影響下形成的，這顯著地促進了高效材料和設備的開發以及自動化技術的應用，規模生產和專業化生產開創新局面，高效快速優質焊接方法成為主力軍，一個明顯的趨勢是在傳統焊接過程中使用更先進的控制和監測技術。焊接新方法和先進材料技術的引入，提高了焊接技術的水平，同時也提出了新的挑戰。國外專家認為，焊接作為一種精確、可靠、低成本并且采用高科技連接材料的方法，到2020年仍舊是制造業的重要加工工藝。我們廣大焊接工作者任重而道遠，務必樹立知難而上的決心。抓住機遇，為我國焊接自動化水平的提高而努力奮斗。
參考文獻：
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【關鍵詞】焊接技術；軌道客車制造行業
近年來我國焊接技術實現了飛速的發展，特別是在應用領域這一方面，現如今焊接技術在軌道客車制造行業中，逐漸得到了應用，主要體現在材料的焊接上，同時焊接技術的應用，也為材料質量提供了保障。然而在實際應用的過程中，經常會出現焊接技術應用與推廣方面的不足，導致其無法發揮真正優勢，長此以往也對焊接技術的發展造成影響，所以深入分析軌道客車制造中焊接技術的應用與推廣十分必要。
1不銹鋼與碳鋼車體制造
一般軌道客車制造的前期，車體鋼結構材料主要為碳鋼，也就是鐵路客車專用的耐候鋼。在焊接技術方面，采用的則是焊條電弧焊與常規CO2氣保護焊兩種焊接技術，在此基礎上也研制出了一些相關的焊接工藝，如激光焊工藝、螺柱焊工藝等，這些焊接技術多在小范圍生產中發揮作用。受生產技術發展的影響，進行鐵路車輛制造的同時，焊接技術也實現了飛速發展，常規焊條電弧焊技術與CO2氣體保護焊技術已經無法滿足軌道客車的要求，所以一些全新的焊接技術逐漸將其替代，然而對新技術進行應用時，其范圍與比例卻體現了一定的差異。在不銹鋼車體鋼結構角度進行分析，客車制造時主要運用的壓焊技術為點焊工藝技術和縫焊工藝技術兩種[1]；而熔焊技術方面則包括了熔化極非惰性氣體保護焊、螺柱焊和激光焊工藝等多種技術；一般對于車體鋼結構的焊接而言，釬焊技術比較少使用，只是在少量位置與結構中進行氧乙炔焰的焊接。由此可見，對于不銹鋼鋼結構制造中運用的焊接技術可將其總結為以下內容：將點焊技術作為主要焊接技術，同時針對部分結構的焊接可以運用縫焊工藝技術；另外，在熔焊技術方面，則主要有MAG焊工藝和TIG焊工藝兩種，在此基礎上又研發了螺柱焊與激光焊等多種焊接工藝。在不銹鋼結構制造角度進行分析，以上所提到的MAG焊、TIG焊等焊接技術均在制造中得到了廣泛的運用，由于不銹鋼材料所具備結構特點的原因，點焊技術對于軌道客車制造也占據了無可取代的地位，按照不銹鋼車體結構與材料特征要求，點焊裝置主要體現了焊鉗剛性、焊接電流與加壓力大，質量與穩定性佳的特點。另外，點焊技術在實際應用時，必須要結合焊接內容使用正確的焊接形式，一般電焊技術根據焊鉗可以被分為單面雙點技術與雙面單點技術，根據形式可以分為輕便式點焊機、移動式點焊機以及定置式點焊機等。與此同時，MAG焊技術的應用，主要是基于普通直流與脈沖直流形式而言，在這兩種焊接領域中獲得了廣泛的推廣。MAG焊技術的焊接電源主要以數字逆變電源為主，這種電源在熔滴穩定性、焊接外型以及效率等方面都體現了極大的優勢。
2鋁合金車體制造
鋁合金車體焊接技術主要有以下幾種：1）簡易自動焊。在軌道車輛車體結構制造中，鋁合金材料的應用最早出現于20世紀，因為當時的焊接技術受限，所以也缺乏先進的焊接自動化設備方面作為支持。因此，當時更多的是研制一些較為簡單的自動焊設備進行零部件的焊接，例如仿形自動焊、有軌道自動焊等。盡管當時所研制的那些自動焊技術已經逐漸被替代，但是這些焊接技術所留下的意義與理念依然支持著現代焊接技術的發展。2）專機自動焊。對鋁合金車體大部件進行焊接的過程中，一般在結構角度進行分類，可以將專機分成龍門專機、懸臂專機以及吊掛專機等；在焊縫跟蹤形式角度進行分類，被分為機械跟蹤與激光跟蹤；在送絲角度進行分類，主要有單絲與雙絲焊接兩種形式[2]。專機所呈現的最大優勢其實是體現在調節、操作與維護方面，但是專機也存在一些不足：其一，專機槍頭鎖緊機構的使用過于頻密，導致設備的牢固性降低。此外則是進行焊接時，并沒有在中性方面體現出較好的性能，必須要進行人為干預；其二，專機持槍機缺乏穩定性，行走過程震動會導致焊縫表面紋理雜亂。3）機械手自動焊接。運用該焊接技術進行鋁合金車體焊接時，對于大部件的焊接一般都是運用龍門式與懸臂式焊接技術，對于焊縫跟蹤則是使用激光跟蹤，一般機械手焊接大部件都是使用雙絲，單絲焊接多用于早期設備系統中。該焊接技術的最大特點體現在持槍結構上，持槍結構十分牢固且焊接過程具有較強的穩定性，為焊接狀態的一致性與焊接質量提供了保障。但是機械手自動焊接更換焊絲速度較慢，且操作復雜度，難以維護，以此也為其實際應用帶來了挑戰。
3轉向架構架焊接
一般軌道客車的轉向架構架多以低合金鋼為主要材料，受近年來高速列車技術發展的影響，這一材料也逐漸被改良，在此之后也被廣泛應用于高速車與A型地鐵。轉向架構架中主要包括了牽引梁、橫梁、側梁以及制動吊座等小件組焊，結構焊接的形狀受結構復雜性與材質焊接性質影響。通常轉向架構架有一定數量的焊縫，且板材厚度也比較大，除了一些小件以外，更多的是厚度超過8mm的厚板，對于這一部分材料的焊接，都是使用多層多道焊接工藝[3]。現階段，側梁外部長大焊縫的焊接多運用機械手單絲（雙絲MAG）焊，對于一些小件弧形與環形焊縫，均是運用小型機械手自動焊工藝，剩余一些無法使用機械手焊接的焊縫則是使用手工MAG焊，只有極少數高質量、高等級且無法用機械手完成的焊縫，才會運用手工TIG焊接。除此之外，也有少數填充量比較大的焊縫是用藥芯焊條實現焊接。
4結束語
綜上所述，焊接技術是確保軌道客車運行質量的重要前提，只有掌握了焊接技術的精髓，才能在實際焊接過程中保證其焊接質量，進而推動我國軌道客車制造行業的全面發展。
作者:劉佳宇 高 斌 高洪山 寧 朋 單位:中車青島四方機車車輛股份有限公司
【參考文獻】
［1］張欣盟,何廣忠,韓鳳武.軌道客車鋁合金車體制造攪拌摩擦焊技術的應用研究[J].金屬加工(冷加工),2016(S1):561-563.
關鍵詞：油田管道；焊接工藝；技術；質量
原油和天然氣是人們生產生活中不可缺少的自然資源，確保原油和天然氣的安全運輸是保證人們生產生活順利進行的重要條件。目前，我國原油和天然氣的主要運輸方式是管道，這種方式不僅安全有效，而且經濟適用。管道的焊接是管道施工過程中最重要的環節之一，一旦焊接出現質量問題，會給原油和天然氣的運輸帶來巨大的安全隱患，因此，提高油田管道焊接工藝是提高油田運輸質量和水平的重要途徑。
1 管道焊接工藝
管道焊接工藝的種類比較多，正確選擇合適的焊接方法可以有效提高焊接質量。目前，我國的管道焊接工藝主要包括以下幾種：
1.1 全自動向下焊接技術和手工向下焊接技術
1.1.1 全自動向下焊接技術。油氣管道全自動向下焊接技術的工作原理是使用具有熔化性能的焊絲，借助與焊金屬之間的電弧來實現對焊絲和鋼管的熔化。全自動向下焊接技術可以有效的將輸送氣體和空氣中的有害物質進行隔離，確保油氣的安全運輸。這種焊接方式的優點是程序簡單，便于操作，生產效率高。
1.1.2 手工向下焊接技術。手工向下焊接技術目前在我國還屬于新型的焊接技術，其焊接順序為根焊、熱焊、填充焊和蓋帽焊。
（1）根焊。根焊的主要運條為直拉式和往返式，又以直拉式最為常用，有一種情況例外，如出現間隙或溶孔長度過大的情況，則往返式更為合適。（2）熱焊。為了防止根焊產生裂紋，進行熱焊是非常有必要的。熱焊可以使管道保持一定的高溫，防止根焊產生裂紋。需要注意的是，因為焊接速度快，邊緣融合性高，在熱焊之前必須要進行清根操作。（3）填充焊。填充焊主要有單道和多道兩種形式，采用這兩種中的哪一種都可以，但需要注意的是厚度，該種焊接形式對厚度的要求特別高。為了保證焊接完成后的飽滿狀態，在填充焊時運條要稍微擺動，一定要掌握好焊層厚度。（4）蓋帽焊。蓋帽焊主要采用擺動焊接，其主要作用是對焊道外進行加固，確保其美觀光滑。
1.2 低氫焊條下向焊接技術
低氫焊條下向焊接技術對管道在惡劣環境條件下的焊接具有重要意義，比如在高寒環境或腐蝕環境中的焊接。該焊接技術可以有效提高焊條的抗裂性能和低溫韌性。低氫焊條下向焊接技術的工作原理是通過使焊縫處金屬含氫量達到一定數值來確保抗斷性能和韌性。低氫焊條下向焊接技術是對根焊的強化，目的是為了保證在進行根焊時坡口尺寸的精準度，避免出現焊接不透徹和內延咬邊的情況發生。
1.3 組合焊接技術
顧名思義，組合焊接技術即在對管道進行焊接的過程中同時采用多種焊接技術以確保焊接能夠達到最佳的設計效果。比如說，在進行熱焊或者根焊時，可以采用焊條向下焊接法，在進行蓋帽焊或者填充焊時，可采用焊條向上焊接法。
2 管道焊接技術存在的問題
受經濟發展水平及歷史條件的制約，我國的管道焊接技術還存在一些問題，主要包括以下兩個方面：
2.1 技術基礎相對薄弱
近年來，隨著科學技術的不斷發展，我國的焊接技術有了很大的進步，但與發達國家相比，我國焊接技術的技術基礎還是比較薄弱，主要表現在兩個方面，其一是油田管道焊接工藝的具體技術比較薄弱，其二是從事焊接工藝的人才儲備和人才培養薄弱。與發達國家相比，我國油田管道焊接工藝起步較晚，加之缺乏對專業人才的培養，導致焊工數量和系統設備數量不成正比，久而久之必然會對焊接技術質量及焊接技術的提高產生不利影響。
2.2 技術研究薄弱
不斷的進行焊接技術的研究是提高焊接工藝質量的重要途徑，而目前我國的技術研究還相對比較薄弱，許多核心的焊接材料還在依靠進口且需求量較大，此種情形不但不利于我國油田管道焊接工藝技術質量的提高，還會加大設備配置的投入資金，因此，為焊接工藝技術提供全方面的技術支持，加強焊接體系的科學技術研究，提高焊接工藝技g質量是相關單位的工作重點。
3 油田管道焊接工藝質量控制措施
油田管道焊接工藝的質量受多種因素的影響，提高油田管道焊接工藝質量需要做好以下幾個方面的工作：
3.1 焊接環境管理
焊接作業對環境要求比較高，溫度，風速，適度都是需要考慮的因素，特別是在惡劣環境下進行焊接操作時要注意對施工材料的管理。比如，如果天氣特別寒冷，在焊接前要把焊條放在保溫桶里，還要對木材進行預熱，需要注意的是，不同牌號的焊條要分開放，不能放在同一個保溫桶。在焊接過程中，同樣需要考慮環境因素對焊接工作帶來的影響，比如，要安排專人進行溫度測量，如果溫度低至標準溫度時要停止焊接工作，在進行加熱處理后再重新焊接工作。
3.2 焊接材料管理
焊接材料的質量是確保焊接工藝質量的最基本條件，焊接材料管理主要包括采購和日常管理兩個方面。在采購環節，要確保所選用的材料是正規廠家生產的、符合國家質量標準的優質產品，避免三無產品、劣質產品流入管道施工現場。在施工前后，要根據材料的性能對材料妥善保管，避免因為保管不善導致材料性能發生改變，從而對焊接工藝產生不良影響。
3.3 焊接施工過程管理
3.3.1 做好焊接前的準備工作。在焊接操作之前，要做好焊接準備工作，比如，要檢查材料是否準備齊全且按照規定要求放置，檢查焊接坡口角度的大小及性質，根據施工要求選擇最適合的焊接工藝，確保施工表面的清潔等等。
3.3.2 焊接前的預熱處理。在焊接之前按照相關的工藝操作規程對管線焊口進行預熱處理，確保焊接過程中不會出現裂紋，防止脆化和裂變情況的產生。
3.3.3 嚴格遵守焊接規程。在焊接操作過程中要嚴格遵守相關的規章制度和技術規范，充分掌握操作要點，比如，在操作過程中要掌握好電流的大小，防止電流過大造成咬邊或電流過小造成焊接未熔。
3.4 焊接人員管理
焊接工作需要依賴人的操作才能完成，因此，焊接人員的技藝水平、工作態度對焊接質量有著直接影響。加強對焊接人員的管理主要有以下幾個方面，其一，加強對焊接人員的技術培訓，確保焊接人員能夠獨立承擔相應的焊接任務并保障焊接質量。其二，加強對焊接人員的考核力度，持證上崗，優勝劣汰。
3.5 制定統一的技術標準
技術標準的統一可以有效地控制焊接工藝的施工質量，反之，如果技術標準不統一，不但會導致焊接質量層次不齊，還會威脅整體管道的安全。
3.6 加強焊接科研體系研究
加強焊接科研體系研究，擺脫焊接產品及相關核心技術對進口的依賴，是確保我國焊接技藝不斷提高，管道建設順利進行的重要條件。在今后的發展中，無論是政府相關部門還是企業，都要注重焊接科研技術的發展，加大具有自主知識產權新產品的研發力度，擺脫對進口產品的依賴，確保管道建設能夠順利進行。
綜上所述，焊接技術的質量對油田管道建設具有重要影響，不斷提高焊接技術是確保原油和天然氣安全運輸的基礎條件。在未來的發展中，國家要加大對焊接技術的研究力度，大力培養焊接專業人才，不斷提高焊接工藝技術質量，切實做好焊接工程的質量控制工作，確保原油和天然氣的安全輸送。
參考文獻
[1]葉霜.油田管道焊接工藝技術及質量控制措施研究[J].化工管理，2016（31）：178.
【關鍵詞】長輸管道 焊接工藝 質量控制
1 影響長輸管道焊接的因素
在長輸管道焊接施工中，會有各種因素影響著管道焊接的質量，主要有以下幾個因素：
（1）氣候環境。溫度、濕度等環境條件會對焊接的質量產生一定的影響。
（2）流動性施工。在長輸管道的焊接施工中，工作地點會隨工程的進度不斷的發生變化，使得焊接質量難以保證。
（3）地形、地貌。長輸管道在鋪設施工過程中會遇到各種的地形、地貌，導致焊縫位置變化多端，會對焊接質量產生直接的影響。
（4）施工場地如果比較狹窄，也會使機械化的焊接工藝的適用性差，不能應用先進的焊接技術。
2 長輸管道的焊接工藝
焊接的方式主要可以分為手工焊、半自動焊和自動焊三個大類，下面分別闡述：
2.1 手工電弧焊工藝
手工電弧焊工藝根據焊接的方向和使用不同的焊條，可以分為四種：低氫焊條上、下向焊、高纖維素焊條下向焊和組合焊。高纖維素焊條下向焊是我國最普遍和常用的焊接方法，它電流大、焊接速度快（根焊速度達20-50cm/min）、利于野外作業、合格率高，適用于鋼級X60以下、口徑大于254毫米、厚度在7-16毫米的鋼管。低氫焊條下向焊采用低氫型焊條藥皮，含氫量小于5mL/100g，相比高纖維焊條焊縫有很好的低溫韌性和抗冷裂性，可以應用在低溫環境中和H2S含量比較高的腐蝕環境。低氫焊條上向焊主要應用在小管徑管道，它抗冷裂能力強，在接頭尺寸不規則的情況下焊接仍能有良好的焊接效果。組合不同的焊接方式來完成一道焊接工序，通常能達到不錯的效果，這樣的組合焊接方式稱為組合焊，如根焊用纖維素焊條下向焊，填充、蓋帽用上向焊等。
2.2 半自動焊工藝
半自動焊工藝主要包括藥芯焊絲自保護半自動焊接技術和CO2氣體保護半自動焊接方式。其中第一種工藝能適用于各種位置的焊接，藥芯在高溫下分解出的大量氣體能保護電弧和熔池，所以特別適合于室外有風條件下的作業。CO2氣體保護半自動焊接方式成本比較低、焊接效率和質量較高，可應用于全位置單面焊雙面成形的打底焊，但是缺點是現場需要有防風設施。
2.3 自動焊接工藝
自動焊的最大優勢在于對坡口的設計上，即在保證接頭性能和節省焊材的基礎上對坡口進行了最優化的設計。主要介紹兩種工藝：
2.3.1內焊機封底和外部自動焊機填充蓋面
內焊機是我國針對西氣東輸工程從國外引進的根焊專機，在管口周圍一般都有4-6個焊炬，對接之后可以同時進行焊接，大大提高了封底的速度，而且這樣封底之后成型很規則。但是設備非常復雜，在施工焊接過程中出現故障的概率很大，這就需要有足夠的配套裝置和專業的維修保護人員。同時，內焊機適用的管徑范圍小（只能在沙漠、戈壁發揮性能），因此這種工藝的推廣被限制。
2.3.2帶內襯墊對口器外部管道自動焊
這種工藝中，單、雙焊炬自動焊機都可以應用其中，這類工藝有很多優點：設備簡單易操作、故障率低、適用范圍廣等。在很多管道的施工上得到了應用，特別是海洋管道。
3 長輸管道的焊接質量的控制
焊接的質量應該從焊接人員、設備和檢驗儀器、材料、焊接環境、焊前和焊接檢驗檢測、焊縫返修等多個方面進行控制。
3.1 施工人員的控制
任何的施工工程，人都是施工的主體。對施工進行質量的控制，首先要做好對施工人員的控制，焊接的質量控制也不例外。當前的長輸管道的焊接工藝主要還是以手工為主，所以焊接人員的焊接水平和焊接技術就成為影響焊接質量的最重要的因素之一。所以必須對焊接人員進行崗前培訓，掌握專業知識和專業技能，通過基本知識和操作技能考核并取得質量技術監督部門的焊工合格證之后，才能在有效期內持證上崗作業。焊接的檢驗是焊接質量控制的最后一關，也是非常重要的一關，因此對檢驗人員也要做好嚴格的崗前培訓工作和技能培訓，這樣才能在質量檢驗中對焊接質量嚴格把關，保證施工質量。
3.2 設備和檢驗儀器的控制
要保證焊接管道用的各種工具的質量，如手弧焊機、氬弧焊機、自動焊機、焊條烘干設備和焊縫熱處理裝置等，設備的性能指數和參數達到標準，這樣才能保證設備的焊接能力和焊接質量。
溫度濕度儀、電流表、電壓表、風速儀、焊口檢驗尺等檢驗工具也要檢定合格并保證其檢驗的能力，保證在焊接質量出現問題時能及時、準確的檢驗出來。
3.3 焊接環境的控制
焊接工作時周圍的氣候環境是影響焊接質量的一個重要因素。下面的幾種自然環境下是不宜進行焊接的：有風天氣（氣體保護焊：風速大于2m/s；低氫型焊條電弧焊：風速大于5m/s；酸性焊條電弧焊，風速大于8m/s；藥芯自保護焊絲半自動焊，風速大于8m/s）情況下不能焊接；雨雪天氣；大氣濕度達到90%以上；環境溫度過低（低于焊接工藝規定的最低焊接溫度）。
3.4 材料的控制
長輸管道元件，如鋼管、焊材、管件等材料，應該于有長輸管道元件生產許可證的生產商處采購，管道元件的質量說明書等內容應該清晰、齊全，管道元件的質量要符合施工標準，這是保證焊接質量的重要環節。要堅決禁止不合格、偽劣的產品投入使用。
3.5 焊前和焊接檢驗檢測
要確保管口表面質量、坡口的表面和角度、對口間隙、組對間隙、錯邊量、坡口尺寸的誤差在合理的范圍內，并確定是否符合工藝文件的規定。每次焊接完成后，焊工應先自行檢測飛濺、熔渣等缺陷病并將之清除，然后交給檢驗員檢驗。檢驗員應該根據相關的檢測標準進行檢測，監督并檢查焊接工藝的施工情況，一旦發現問題應該及時處理，或者向上進行反饋。
4 結束語
目前的長輸管道焊接技術應用相當廣泛，除了西氣東輸管道，還有中俄輸油管道、西南成品油管道等都在實施過程中。長輸管道焊接的施工現場情況復雜，焊縫數量較多，各種不可預期因素都在影響著焊接的質量，這都對管道焊接技術提出了更高的要求。我們只有不斷地深入研究焊接技術，創新焊接方法，才能更好的保證長輸管道的焊接質量，從而保證其經濟利益和社會效益。
參考文獻
[1] 李俊超. 關于長輸管道焊接工藝研究分析[J].中國新技術新產品，2012（12）
