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在油田建設單位生產中，經常遇到消磁消磁鋼管線的焊接，由于消磁消磁鋼管施焊時的磁偏吹較大。焊接性較差。文章主要介紹對消磁消磁鋼管采用直流電消磁焊條電弧焊,或者交流電消磁焊條電弧焊,以及借助于電磁鐵或者永久磁鐵消磁的焊條電孤焊焊接。
一、剩磁產生原因及對焊接質量影響
在油田生產中，熱力管線、注氣管線進行焊接作業時，有時會出現磁偏吹現象而影響整個焊接過程，磁偏吹的形成是管金屬中存在剩磁的結果。通常，將剩磁分為感應磁性和工藝磁性兩種，感應磁性常產生在工廠制管的環節中，采用電磁起重機進行裝卸、消磁鋼管在強磁場中停置、用磁化法完成無損檢查、消磁鋼管接近強力供電線放置等；工藝磁性常產生在進行裝配焊接作業及采用磁性夾持器、夾具、用直流電焊接管道時，長時間接觸與直流電源相連的電導線等。
焊接帶磁性消磁鋼管時，經常會看到電弧引燃的困難、電弧燃燒穩定性差、電弧偏離電極軸線、液體金屬和熔渣從焊接熔池中的濺出，嚴重時無法建立焊接熔池，使焊接不能進行。為了穩定焊接過程，改普焊接接頭質量，被磁化了的消磁鋼管在焊接前要進行消磁。應該指出，被焊接的消磁鋼管要達到完全消磁是困難的，當剩磁不足于影響焊接質量時，便允許進行焊接。
二、消磁方法
油田施工大部分在野外進行，管道焊接和預制時，特制定了相應的管道消磁工藝措施。
(一) 消磁方法
1.用直流電消磁焊條電弧焊方法；
2.用交流電消磁焊條電弧焊方法；
3.用電磁鐵或永久磁鐵消磁焊條電弧焊方法。
(二)分析剩磁參數，結合施工現場具體條件選擇消磁方法：
剩磁等級為弱，剩磁感應強度100×101時，消磁。
用截面35～50mm2的焊接導線組成的電磁線圈來完成直流電和交流電的消磁。導線繞在消磁鋼管或者兩根對接的消磁鋼管上，根據消磁鋼管剩磁大小繞成匝數不同的線圈。用直流電消磁時。必須采用電流為300～700A的弧焊整流器；用交流電消磁時，采用電流為300～700A的弧焊變壓器；借助專用的電磁鐵消磁，要采用弧焊整流器或弧焊變壓器作為電源來進行。
消磁時，磁場應該大于剩磁磁場。
HI=(1.2～1.5)H2
式中H1—消磁磁場強度H2—剩磁磁場強度；
消磁磁場強度按公式確定：
H=I?N／L
式中I—線圈通電電流A；N—消磁線圈匝數；L—繞組長度m。
為了測量磁性，推薦使用HMⅡ-97X磁力計，磁力計是一種輕便型儀表，用于評估磁系統空氣間隙中脈動磁場以及漏磁磁場的磁感應強度(儀表由測量變流器、電子裝置和充電裝置組成，儀表的電源為9V的電瓶內裝式電池組)。
1.用直流電消磁。
a.借助于磁力計確定消磁鋼管剩磁磁場的大小和方向；
b.在消磁鋼管上配置截面35～50mm2的柔性焊接導線組成的線圈，將其接到弧焊整流器上，使其形成的磁場作用方向與消磁鋼管剩磁場作用方向相反。
c.在消磁開始時，電流為80～100A。
d.在消磁的過程中，必須周期性地用磁力計在消磁鋼管上檢查消磁磁場作用的結果(在電源接通時進行測量)，必要時，控制電流或者改變它的方向(在弧焊整流器上換接導線的方法)。
e.消磁結束以后，為了平滑地降低磁通時，應該在1min內逐漸減小電流，直到零值，然后切斷電源。
(1)單根消磁鋼管消磁，在消磁鋼管一端沿外圓繞8.12匝的線圈，以最大的磁場來消磁；然后以同樣的方法為消磁鋼管另一端消磁。當單根消磁鋼管消磁到消磁鋼管對接處時，將兩根消磁鋼管拉開距離不小于300mm，在距每一根根管子端面80～100mm處繞上18～20匝的線圈的方法完成消磁。
(2)消磁鋼管對接處消磁時，在被對接消磁鋼管端繞上截面35～50mm2的焊接導線，形成兩根消磁鋼管的共用線圈。線圈可以重疊繞(沿順時針或者逆時針)，總匝數為16～22匝。此時，匝數多的應該在剩磁大一些的消磁鋼管上，當測量剩磁等級小于20×10-4T氣完成焊縫根部的焊接(這種消磁工藝最佳)。
(3)特殊情況下，將加有電焊條的焊鉗，在300A電流下與電極的另一端短路10s，然后斷開，在每一次短路一斷開循環之后，用磁力計檢查磁性，并在必要時重復消磁過程。
2.用交流電消磁。
主要應用于單根消磁鋼管的末端，以及壁厚達25mm的對接消磁鋼管端。此時，除按上述方法法消磁以外，還有如下的補充：采用1根焊接導線組成的線圈，在回路中接人長0.5～1.0m、直徑1.5～3.0m的鋼絲，這根鋼絲安置在絕緣且不可燃材料的墊板(如石棉磚)上，鋼絲可以平滑地改變通電電流的大小，從而改變消磁磁場的大小。當電源接通后，鋼絲被加熱并在一定時間內燒斷。燒斷時間取決于鋼絲直徑、長度和電流值。在鋼絲燒斷后，用磁力計檢查剩磁大小，當消磁效果不足時，必須重復消磁。消磁系統的拆除，可在焊完根部焊縫后進行，推薦消磁后立即拆除。
3.用電磁鐵和永久磁鐵消磁。
(1)電磁鐵消磁主要用在已對接好的消磁鋼管上，長度為100～200mm的個別區段，特別是在正負號改變的磁場附近。此時，個別區段消磁后，應該完成根部焊縫的焊接，然后進行下一段的消磁。為了消磁，選用了具有專門結構的電磁鐵。電磁鐵安裝在消磁鋼管對接處，使電磁鐵的N極安置在有磁性s極的消磁鋼管邊緣，而磁鐵s極與管磁性N極相接。在消磁過程中，必須借助于磁力計定期地測量消磁鋼管剩磁的方向與大小(接通電源時)。消磁磁場的大小通過改變電流大小來調節，磁場方向通過改變電流方向來調節，亦即轉換電源正負極來調節。
(2)用永久磁鐵消磁，選用了10HдKT5合金制造的C形或者圓柱形永磁鐵。當磁鐵正確安裝時，磁極應該和被磁化的對接消磁鋼管的磁極相反。磁鐵安裝正確與否可用磁力計來檢查。為了增強消磁的效果，磁鐵可以彼此連接(二三個以上)其作用相同。在對接區段消磁以后，必須完成此處根部焊縫的焊接。為了增加消磁磁場，磁鐵要接近消磁處，反之可以去除磁鐵。沿消磁鋼管表面移動磁鐵時，可以減小消磁鋼管對接處的剩磁直到最小值。為了改變消磁磁通量的方向，必須在水平面上將c形磁鐵回轉至180°、裝在對接處邊緣的圓柱形磁鐵要交換位置或者在垂直平面中回轉180°。在每一道消磁工序后，必須用磁力計檢查剩磁的大小。
三、結論綜上所述，在生產中應根據施工條件、焊接工藝和生產效率綜合考慮，在好的勞動條件下安全、高效、低成本地完成高質量的焊縫，對消磁消磁鋼管焊接方法選擇的基本原則：
1.使用傳統的局部火焰加熱消磁焊條電弧焊方法因火焰溫度較低，熱輸入較小、熱影響區寬而造成合金元素燒損，致使母材機械性能下降。
2.整體加熱消磁焊接法因實際施工條件各種因素的影響不容易實現。
3.在消磁鋼管對接處的磁性較小、施工條件差的地方建議使用永久磁鐵消磁。
4.在消磁鋼管對接處的磁性較強，直流電公用焊接導線消磁焊條電弧焊焊接方法效果最佳。
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