一、非磁性不銹鋼管中剩磁產(chǎn)生的原因分析

在進(jìn)行非磁性不銹鋼管焊接施工過程中，往往發(fā)生磁偏吹問題，對(duì)焊接過程、焊接質(zhì)量等產(chǎn)生直接影響。實(shí)際上，非磁性不銹鋼管中留有剩磁是引發(fā)磁偏吹的主要原因之一。一般情況下，可以將剩磁劃分為感應(yīng)磁性與公益磁性兩種形式。一方面，在消磁鋼管剩磁過程中時(shí)常出現(xiàn)感應(yīng)磁性，如金屬熔煉、管道與強(qiáng)力供電線接近、利用磁化法進(jìn)行無損檢測(cè)等。另一方面，在裝配焊接作業(yè)或者利用磁性夾具、夾持器等過程中，可能產(chǎn)生工藝磁性，在長(zhǎng)時(shí)間和直流電源連接的電導(dǎo)線接觸過程中，導(dǎo)線的外露段可能發(fā)生短路問題；在對(duì)帶有磁性的非磁性不銹鋼管進(jìn)行焊接過程中，時(shí)常引發(fā)電弧難以引燃問題，或者電弧燃燒過程中的穩(wěn)定性不強(qiáng)、磁場(chǎng)中電弧偏離等，為了提高焊接過程的穩(wěn)定性，保障焊接質(zhì)量水平，需要在焊接之前對(duì)可能受到磁化作用的鋼管進(jìn)行消磁處理。但是也應(yīng)認(rèn)識(shí)到，對(duì)鋼管進(jìn)行完全消磁是不可能的，因此只要將消磁鋼管中的剩磁控制在一定范圍內(nèi)，對(duì)焊接質(zhì)量不產(chǎn)生影響即可。

二、非磁性不銹鋼管在焊接時(shí)發(fā)生磁偏吹問題的危害

如果消磁不銹鋼管焊接過程中由于剩磁問題而引發(fā)磁偏吹，其產(chǎn)生的危害包括以下兩點(diǎn)：

1.由于磁偏吹問題，造成焊接電弧的飄移，如果情況較為嚴(yán)重，可能影響消磁鋼管正常施焊工藝；對(duì)于長(zhǎng)輸管道來說，在現(xiàn)場(chǎng)焊接施工過程中，涉及到接環(huán)焊接過程，一般采取對(duì)稱施焊方法，因此磁偏吹可能對(duì)消磁鋼管的根部焊接產(chǎn)生影響作用，但是對(duì)其他焊層的影響比較?。?/p>

2.由于磁偏吹問題，將造成電弧燃燒不充分、不穩(wěn)定，再加上弧柱的作用力不強(qiáng)，出現(xiàn)不規(guī)則的熔滴過渡，就會(huì)對(duì)非磁性不銹鋼管焊縫成形產(chǎn)生影響，造成斷續(xù)性或者連續(xù)性的咬邊、熔合不良、未焊透等缺陷。另外，由于存在磁偏吹問題，對(duì)電弧周圍的氣氛也產(chǎn)生影響，空氣可能混入到熔池中，引發(fā)夾渣、氣孔等缺陷。

三、非磁性不銹鋼管的消磁工藝與方法

對(duì)于焊接之前進(jìn)行的消磁處理來說，可針對(duì)單根非磁性不銹鋼管以及鋼管對(duì)接位置等不同選擇工藝技術(shù)，一般包括非磁性不銹鋼管剩磁的方向、大小等，系統(tǒng)性選擇消磁的技術(shù)與方法，經(jīng)過技術(shù)處理之后再對(duì)剩磁量進(jìn)行檢測(cè)，確保與要求相一致。

通過應(yīng)用截面為35-50mm2的焊接導(dǎo)線構(gòu)成電磁線圈，支持直流電與交流電的消磁過程，在消磁鋼管或者對(duì)接鋼管中纏繞導(dǎo)線，根據(jù)非磁性不銹鋼管剩磁的實(shí)際情況確定線圈的匝數(shù)；在應(yīng)用直流電進(jìn)行消磁過程中，涉及到焊接整流器或者變流器的應(yīng)用，將實(shí)現(xiàn)多工位運(yùn)行。

1.非磁性不銹鋼管直流電消磁方法

通過應(yīng)用磁力計(jì)，可對(duì)非磁性不銹鋼管剩磁磁場(chǎng)的方向、大小等參數(shù)進(jìn)行確定，將截面為35-50mm2的焊接導(dǎo)線配置到鋼管中，并與焊接交流器按順序連接，以此保障磁場(chǎng)作用的方向同非磁性不銹鋼管磁場(chǎng)的作用方向呈相反狀態(tài)；在初始進(jìn)行消磁過程中，電流約有80-110A；在消磁過程中，應(yīng)采取周期性方式利用磁力計(jì)在接通電源的情況下測(cè)量消磁狀況，必要時(shí)候需要對(duì)電流進(jìn)行控制或者更改方向；完成整個(gè)消磁過程之后，為了能夠?qū)崿F(xiàn)磁通的緩慢降低，應(yīng)在1-3min之內(nèi)逐漸將電流值降低，直到為0，最后將電源切斷。

2.非磁性不銹鋼管交流電消磁方法

交流電消磁方法一般在單根鋼管裝配過程中較為適用，尤其在單根消磁鋼管的末端位置。該種方法的應(yīng)用，具體分析如下：首先，利用焊接導(dǎo)線組成線圈，將鋼絲接入到回路中，此時(shí)鋼絲位于絕緣體并且不可燃燒的材料墊板中，通過鋼絲的作用可以優(yōu)化通電時(shí)的電流大小，進(jìn)而控制消磁磁場(chǎng)；當(dāng)接通電源之后，鋼絲受到一定熱量，并且經(jīng)過一段時(shí)間之后會(huì)燒斷。對(duì)于整個(gè)燒斷的時(shí)間，與鋼絲的長(zhǎng)度、直徑、電流值等相關(guān)；當(dāng)鋼絲被燒斷之后，可以利用磁力計(jì)對(duì)消磁鋼管的剩磁進(jìn)行檢測(cè)，如果消磁效果不佳，則多次、反復(fù)進(jìn)行消磁操作。

3. 非磁性不銹鋼管磁鐵消磁方法

磁鐵消磁方法主要包括電磁鐵、永久性磁鐵兩種形式。在已經(jīng)對(duì)接完畢的非磁性不銹鋼管中，尤其在改變正負(fù)號(hào)的磁場(chǎng)附近區(qū)域最為適用。當(dāng)完成了個(gè)別區(qū)段的消磁處理之后，需要在根部進(jìn)行焊縫焊接，然后再完成下一段消磁。為了更好地實(shí)現(xiàn)消磁目標(biāo)，可選擇專業(yè)性較強(qiáng)的電磁鐵，將其安裝到消磁鋼管的對(duì)接位置，將電磁鐵的N級(jí)一端與帶有磁性的S級(jí)鋼管邊緣相連接，同時(shí)管磁性N級(jí)與磁鐵的S級(jí)相連接。在整個(gè)消磁過程中，需要實(shí)時(shí)利用磁力計(jì)對(duì)剩磁的大小進(jìn)行測(cè)量。對(duì)于磁場(chǎng)的大小，主要通過轉(zhuǎn)變電流來實(shí)現(xiàn)，磁場(chǎng)方向則與電流方向相關(guān)。

另外，還可應(yīng)用永久性磁鐵實(shí)現(xiàn)消磁目標(biāo)。在正確安裝磁鐵的前提下，磁極將與被磁化的對(duì)接鋼管中磁極呈相反狀態(tài)，可利用磁力計(jì)檢查磁鐵安裝的正確性。一般情況下，為了確保消磁效果，可使用多個(gè)電磁發(fā)揮作用。當(dāng)非磁性不銹鋼管的對(duì)接位置完成消磁之后，需要對(duì)根部焊縫進(jìn)行焊接。此時(shí)，可以將磁鐵移動(dòng)到下一個(gè)區(qū)段，為了提高消磁效率，應(yīng)盡量將磁鐵靠近消磁位置；當(dāng)沿著消磁鋼管的表面進(jìn)行磁鐵移動(dòng)過程中，可以有效避免由于焊接而在對(duì)接位置發(fā)生的剩磁；為了避免對(duì)消磁的磁通量方向造成改變，應(yīng)該將磁鐵在水平面中進(jìn)行180°的回轉(zhuǎn)，并且與接口邊緣的磁鐵進(jìn)行位置交換。當(dāng)所有的消磁工序完成之后，再用磁力計(jì)進(jìn)行測(cè)量，以確保剩磁數(shù)量的減少。

總之，在實(shí)際開展工作過程中，如果發(fā)現(xiàn)非磁性不銹鋼管的管道發(fā)生剩磁現(xiàn)象，應(yīng)加強(qiáng)注意，以免引發(fā)磁偏吹問題，對(duì)焊接質(zhì)量產(chǎn)生影響。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，選擇簡(jiǎn)單、可操作的消磁方法，對(duì)焊接作業(yè)提供保障。