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磁化管道焊接时解决办法初探摘要：磁化管道焊接是工程施工中一大难题，怎么简单、有效的解决此类问题。结合浙江天然气公司镇海热电天然气管道与杭甬天然气管道动火连头时，磁化管道焊接消磁处理实际，通过对消磁方法的分析，找出了一种简单、有效的解决办法，为以后类似工程提供成功经验。关键词：磁偏吹、消磁、焊接1.前言2014年2月10日，浙江天然气公司镇海热电天然气管道与杭甬天然气管道动火连头，纤维素焊条E6010电弧焊点固焊时，起弧后焊条因坡口带磁紧粘在坡口上，焊接电弧呈“四周喷射”状，坡口内电弧无法正常点燃，不能形成熔池，熔化的熔滴从坡口向外飞溅。说明该管道被磁化，坡口处磁力线密度大，阻碍熔滴过渡，焊接作业无法正常进行。2.磁偏吹原理及危害电弧是载流导体，若在其周围存在磁场时，必然受到磁场力的作用而发生各种形态的电弧。当电弧周围的磁场不均匀或电弧附近存在强铁磁体时，使电弧偏离电极中心轴线的现象，称为磁偏吹。磁偏吹是现场焊接作业中的一大难题：轻者，影响电弧的稳定燃烧，造成焊缝根部的条状未焊透，层间气孔，使焊缝成形变坏等，严重影响焊接质量，造成焊口返工；重者，电弧不能燃烧，导致焊接无法进行。3、解决磁偏吹的方法3.1焊件加热法 铁磁物质被磁化后具有很强的磁性，但随着温度的升高，金属点阵热运动的加剧会影响磁畴磁矩的有序排列，当温度达到足以破坏磁畴磁矩的整齐排列时，磁畴被瓦解，平均磁矩变为零，铁磁物质的磁性消失变为顺磁物质，与磁畴相联系的一系列铁磁性质（如高磁导率、磁滞回线、磁致伸缩等）全部消失，相应的铁磁物质的磁导率转化为顺磁物质的磁导率。与铁磁性消失时所对应的温度即为居里点温度。将焊件加热到居里点温度以上，使焊件处于无磁性状态，再进行焊接。纯铁的居里点温度为768℃，室外或大件焊接时温度加高并维持都有很大难度，焊接的劳动条件恶劣，焊接操作极难掌握，合格率低。工程施工中，考虑到在居里点温度以下钢的磁感应强度也会随温度升高而略减，更重要的是焊前预热有良好的综合效果(除湿、脱氢、降低冷却速度、改善应力)，把消磁作为焊前预热的辅助目的也是可行的。当然由于预热温度一般不高（100-150℃)，消磁作用不大。3.2焊接高磁导率材料搭桥引流法管道焊接时，坡口附近的电弧磁偏吹是由于焊缝坡口两侧磁场 能量和磁力线方向失衡造成的。两极问异极相对磁力相吸、两极间同极相对磁力相斥，只有两极间磁力均衡了，焊接电弧磁偏吹才会消失。[1]焊接高磁导率材料搭桥引流法工作原理是利用磁铁在两极显磁性，而在磁铁内部不显磁性的特性，将两个磁体的磁力线用高磁导率材料联通，使之成为一个完整的磁体，这时焊缝根部所处的位置相当于该磁 体的内部，因而该处不显磁性。[2]焊接前，在焊缝四周均匀点焊高导磁材料，其自身拥有的导磁能力远远大于空气，磁力线几乎不经过气隙，而经高导磁材料通过，高导磁材料部位的磁性因磁力线被引走而减弱。工程实际操作中，在焊缝的四周均匀点焊带孔的钢板，在钢板的孔内进行点焊，之后再一一采用分段引磁、分段退焊和短弧焊法根焊。3.3缠绕直流电焊把线法在磁化的管道上缠绕直流电焊把线，焊接作业时电焊把线通过电流，产生磁性，调整电流方向，抵消磁化管道本体的磁性，这种方法利用的是消磁的原理。首先，根据电弧偏离的方向，判断磁化管道的“N”级。手工钨极氩弧焊时，电源采用流正接法，即焊枪接电源的负极，焊件接电源的正极，焊接电流的流动方向是焊件到焊枪。此时如果将焊接电弧看成是一根导线，根据左手定则，将左手拇指指向电弧偏移方向，四指指向电流方向，那么手背所指的方向即为磁化管道本身所带磁场的“ N” 极。其次，将焊接电缆线缠绕在磁化管道上，根据右手螺旋定则，判断电流方向，使之产生反向磁场，以消除电弧偏移。缠绕时各匝之间要保持紧密，尽量靠近坡口位置，宜采用间歇通电，停止通电后，用铁丝检验坡口处磁性，感觉磁性变弱时，用氩弧焊试验电弧稳定性。若电弧仍向原来方向偏移，则适当增加线圈匝数。若电弧按相反方向偏移，则减少线圈匝数。整个过程在每次停止通电后要检查坡口磁性 ， 引弧观察电弧稳定性，直至电弧稳定为止。4.工程实例解决法2014年2月10日，杭甬天然气管道动火连头焊接时，发现杭甬管道被磁化，焊接时发生“磁偏吹”现象。在杭甬管道上缠绕线圈进行消磁处理：把75米长50㎡电焊把线缠绕在原天然气管道上，形成线圈，电焊地线通过此线圈连接到管道上，焊接时电流通过此线圈，形成磁场，对原管道进行消磁。当时采用纤维素E6010 φ4.0焊条，直流正接，焊接电流调至90A，消磁效果不明显。2014年2月11日，沿焊缝四周均匀点焊10个中间带孔的长50mm的5#槽钢，把75米长50㎡电焊把线缠绕在原天然气管道上，形成25个线圈，电焊地线通过此线圈连接到管道上。并更换焊接工艺，采用钨极氩弧焊打底焊接，直流正接，焊接电流从小到大逐