广东省工业设备安装有限公司
黄汝真 曾勇泉 林奕周 赵创鑫 叶永成
1.前言
为了提高人防工程的施工水平，降低工程造价，保证工程质量。战时人民防空区通风系统工程安装中，人防区除尘滤毒室的各设备与风管的连接，以及设备与设备之间的连接，风管管段之间的连接，必须采用焊接，焊缝应饱满、均匀、严密，其抗空气冲击波压力和密闭防毒性能必须满足战时的防护需要。
我司针对薄钢板圆形通风管道安装质量等要求，以薄钢板圆形风管焊接质量控制为课题，组织技术骨干对薄钢板圆形风管的焊接进行深入研究，如何更好地提高薄钢板风管焊接工艺质量，克服薄钢板圆形风管焊后变形。通过在多个人防通风工程施工中的技术经验总结和技术创新，逐渐形成了“人防薄钢板圆形风管焊接技术”这一国内先进的新成果，并于2015年11月通过广东省住房与城乡建设厅的鉴定，同时，形成了人防薄钢板圆形风管焊接新颖的施工工
法。在人防通风系统工程安装中，该工法技术先进，安全实用，经济效益显著，值得大力推广。
2.工法特点
2.1利用焊接工艺流程进行焊接质量控制，针对人防通风管道技术质量特点，为提高圆形风管焊接质量而制定的工艺流程图。从焊接固定平台建立到工艺评定再到焊接焊缝检测，一道工序接一道工序，层层把关，使得工艺质量得到更好好的控制。 2.2采用平焊专用施焊固定平台，该平台适用于薄钢板卷圆后长缝平焊。薄钢板圆形风管直管段的焊接通过采用平焊施焊平台后，利用角钢法兰和内支撑的双重固定，使焊后的风管圆形度得到很好的保证。并且通过伸缩平台架上的四只螺栓调整直径尺寸来适用各种规格尺寸的薄钢板圆形风管焊接。
2.3采用对接焊专用施焊固定平台，该平台适用于圆形风管管段间对接焊，利用平台左右两条角钢通过螺栓与槽钢底座固定，从而保证四个轴承架的中心线对称，也就保证两段圆形风管的中心线对正，避免管段间焊口错位。同时焊接工人只需要在同一个方位通过滚动轴承旋转风管就能完成管段的对接焊焊接，提高施工工艺质量和施工进度。
2.4针对薄钢板圆形风管焊接要求制作的专用施焊平台，工作原理简单，操作简便，施工工艺质量得到提高，材料损耗得到降低，减少返工修复的费用，并且可循环应用于不同的工程项目。
3.适用范围
人防薄钢板圆形风管焊接技术适用于人防工程通风系统安装。
4.工艺原理
4.1 平焊专用施焊平台工作原理：将薄钢板卷圆置于固定平台内支撑件上，利用两个角钢法兰固定住钢板，角钢法兰尺寸与圆形风管尺寸一致。通过旋转内支撑件上四支螺丝螺纹长度，使圆头螺丝顶紧与钢板的接触。从而能够保证管道尺寸的正确，避免施焊过程中，管道变形走位，保证焊后风管的圆柱度。此外，根据需要焊接圆形风管的尺寸，只需要调整四支螺丝螺纹的旋转长度即可，所以该施焊平台能适用各种规格尺寸的薄钢板圆形风管焊接。
4.2 对接焊专用施焊平台工作原理：四个滚动轴承架通过利用角钢连接在一起，螺栓固定，
从而保证四个轴承架的中心线对称，也相应地保证两段圆形风管的中心线对正，避免管段间焊口错位。将平焊完成的风管放置于对接焊专用施焊平台上，通过滚动轴承旋转风管进行接驳缝焊接。
5．施工工艺流程及操作要点
5.1数据加密网关 施工一次性浴缸套工艺流程
图5.1薄钢板圆形风管焊接工艺流程图
在制定本课题之前，我司也完成不少人防通风系统安装工程。由于没有按照正确的施工工艺控制流程，焊条选用不合理，电流电压控制不合理，焊接顺序错误等，往往会出现焊缝不均匀饱满、管道出现严重变形等质量问题。针对人防通风管道技术质量特点，为提高圆形风管焊接质量而制定的工艺流程图。从焊接固定平台建立到工艺评定再到焊接焊缝检测，一道工序接一道工序，层层把关，使得工艺质量得到非常好的控制。
5.2 操作要点
5.2.1 圆形风管平焊专用施焊平台制作
平台组件1 平台组件2 平台组件3
平台组件4
如上图所示，
组件1：为圆形∠40角钢法兰，角钢法兰固定卷圆后风管，角钢法兰尺寸与圆形风管尺寸一致。
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组件2：为圆头螺丝M20，根据焊接风管尺寸调整螺丝的螺纹长度，利用圆头螺丝顶紧与钢板的接触。螺丝头的自身强度及压缩强度满足到支撑人防薄钢板圆形风管施焊时不变形。
组件3：为平焊施焊平台的支撑支架，其支撑起人防薄钢板圆形风管使其悬空，避免圆形风管和地面及外部环境的接触，防止由于外部接触、碰撞、挤压造成的圆形风管变形。
组件4：为通用规格内支撑架。DN50钢管做中心轴，DN25钢管分别向四个对称方向做内支撑垂直于中心轴焊接固定；另外内支撑钢管尾部带内螺纹与圆头M20螺丝组合而成。
工作原理：将薄钢板卷圆置于固定平台内支撑件上，利用两个角钢法兰固定住卷圆后风管，角钢法兰卡箍尺寸与圆形风管尺寸一致。通过旋转内支撑件上四支螺丝螺纹长度，使圆头螺丝顶紧与钢板的接触。从而能够保证管道尺寸的正确，避免施焊过程中，管道变形走位，保证焊后风管的圆柱度。此外，根据需要焊接圆形风管的尺寸，只需要调整四支螺丝螺纹的旋转长度即可，所以该施焊平台能适用各种规格尺寸的薄钢板圆形风管焊接。
5.2.2 圆形风管平焊专用施焊平台应用
图5.2
图5.3
该平台适用于薄钢板卷圆后长缝平焊。薄钢板圆形风管直管段的焊接通过采用平焊施焊平台后，利用角钢法兰和内支撑的双重固定，使焊后的风管圆形度得到很好的保证，大大提高施工工艺质量。
5.2.3 圆形风管对接焊专用施焊平台制作
图5.4 图5.5
图5.6
如上图所示，对接焊专用施焊平台由滚动外径130mm轴承、［12#槽钢、∠30角钢等组合而成。
防身戒指工作原理：四个滚动轴承架通过利用角钢连接在一起，螺栓固定，从而保证四个轴承架的中心线对称，也相应地保证两段圆形风管的中心线对正，避免管段间焊口错位。将平焊完成的风管放置于对接焊专用施焊平台上，通过滚动轴承旋转风管进行接驳缝焊接。
5.2.4电暖手套 圆形风管对接焊专用施焊平台应用
图5.7
该平台适用于圆形风管段间对接焊。薄钢板圆形风管管段间的焊接通过采用对接焊施焊平台后，利用平台左右两条角钢通过螺栓与槽钢底座固定，从而保证四个轴承架的中心线对称，也相应地保证两段圆形风管的中心线对正，避免管段间焊口错位。使焊后的风管圆形
度得到很好的保证，同时焊接工人只需要在同一个方位就能完成管段的对接焊提高施工工艺质量，大大提高施工进度。
5.2.5 薄钢板圆形风管焊接试验和工艺评定
焊接工艺评定是在产品正式焊接前，对初步拟定的焊接工艺细则卡或其他规程中的焊接工艺进行的验证性焊接试验。即按准备采用的焊接工艺，在接近实际生产条件下，制成材料、工艺参数等均与产品相同的模拟焊接试板，并按产品的技术条件对试板进行检验。
本工程考虑到对3mm厚热轧钢板进行卷圆焊接，焊缝细长，钢板较薄，为防止焊接变形。在焊接试验前，对拟定的焊接方式，需要考虑的因素如下：（焊条型号、直径、电流、电压、焊接电源种类、极性接法、焊接层数、道数、检验方法等）
1焊条选择：低氢型普通结构钢焊条¢3.5mm。理由是普通结构钢焊条的熔敷金属抗拉强度与母材强度相近，母材中碳、硫、磷等元素的含量偏高，焊缝易产生裂纹，应选用抗裂性能好的低氢型焊条。
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2焊接方式选择：采用氩弧焊。理由是氩气能充分而有效地保护金属熔池不被氧化，焊缝致
密，机械性能好。明弧焊，观察方便，操作容易。穿透性好，成形美观。电弧热集中，热影响区小，焊件变形小。
3焊接电流电压初步设定为380V、110A,焊接电源为交流弧焊变压器，反接法，焊接层数一层一道，检验方法采用外观检测和探伤检测。
按照以上拟定的初步工艺进行试件制备，焊接，焊缝检验，取样加工，检验试样。取400mm长薄板卷圆，按照上述拟定的参数条件，进行施焊，通过检验，发现焊缝宽度过厚，焊后应力过大，造成焊缝处两边钢板出现轻微变形。
根据初步试验结果，将电流下调到75A，将焊条改用2.5mm,再进行焊接试验，此次焊接结果为焊缝饱满、均匀、严密。组织焊接工程师是对焊缝及外观进行综合评定。焊接参数如下表5.1所示：
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