压力管道焊接中磁偏吹现象原因分析及解决措施

兖矿鲁南化工新扩建项目压力管道焊接中出现磁偏吹现象，造成焊接无法进行。同时在其他工地安装、检修中也经常出现这种现象。这引起了检验人员高度重视，并对这种现象进行了认真分析。 压力管道技术参数及施工情况：设计压力：0.75MPa;设计温度：110℃；管道规格：φ273×12mm；材质：16Mn;焊接方法：氩弧焊封底，手工电弧焊盖面；主管长度有约1.2米；两侧支管长度有约8米；接地线仅靠支管主管焊缝处。在管道安装焊接过程中发生磁偏吹现象，使焊接电弧偏斜，熔滴无法过渡到坡口根部形成熔池。整个三通带磁，三通主管磁性较小，两个支管磁性较大。 一、 磁偏吹原因分析：

焊接电弧是电极和熔池之间的柔性气体导体。焊接过程中，在电极和电弧周围及被焊金属中产生磁场，如果这些磁场不对称地分布在电弧周围，就会使电弧偏斜，因而很难得到满意的焊缝，这种现象称之为磁偏吹，它是焊接电弧周围磁扰的结果。产生的原因主要有三个方面：

（1） 随着电流进入工件并向工件接地点传出时电流流动方向大小的变化，产生感应磁场。焊接电缆接在焊件一侧，焊接电流只从焊件的一边流过，这样流过焊接的电流所产生的磁场与流过电弧和焊条的电流所引起的磁场产生叠加作用，使电弧 两侧的磁场分布不均匀，靠近接线一侧磁力线密集，磁场增强，电弧偏向磁场弱的一边。

（2） 电弧周围的磁性材料分布不均匀。在靠近焊接电弧的地方有较大的铁磁场存在时，也会引起电弧两侧磁场分布不均 匀。在有铁磁性物质一侧，因为铁磁性物质导磁率大，磁力线大多数有铁磁性物质中经过，因而使该侧空间的磁力线变稀， 电弧必然偏向铁磁性物质一侧。

（3） 在进行大的钢结构件焊接时，磁偏吹主要来自焊件的剩磁场。当焊件有较大的剩磁场叠加，从而改变了电弧周围磁场的均匀性，使电弧向磁场较弱一方偏移，形成磁偏吹。 二、 克服和消除磁偏吹的解决方法：

根据磁偏吹产生的原因，在生产、安装过程中采用下列几种方法克服和消除磁偏吹对焊接电弧的影响：

（1） 适当改变焊件上接地线位置，尽可能使电弧周围的磁力线均匀分布； （2） 在操作上适当调节焊条倾角，将焊条朝偏吹方向倾斜； （3） 采用分段退焊法以及短弧焊法，也能有效克服磁偏吹；

（4） 采用交流焊接代替直流焊接。当采用交流电焊接时，因变化的磁场在导体中产生感应电流，而感应电流所产生的磁场消弱了焊接电流所引起的磁场，从而控制了磁偏吹； （5） 安装产生对称磁场的铁磁材料，尽量使电弧周围的铁磁物质分布均匀；

（6） 减少焊件上的剩磁。焊件上剩磁主要是原子磁畴排列整齐有序而造成的。为紊乱焊件的磁畴排列达到减少或防止磁偏吹的目的，可对焊件上存在剩磁的部位，进行局部加热，加热温度为250~300℃。经生产使用去剩磁效果良好。此外在焊 件的剩磁部位，外加磁铁平衡磁场。

（7） 用反消磁法。即让焊件产生相反磁场来抵消焊件上的剩磁，从而克服和消除磁偏吹对焊接电弧的影响。

在压力管道施工中，在厚壁管的对接焊接过程中易出现磁偏吹现象。使手工钨极氩弧焊封底焊接无法进行。根据发生磁偏吹的情况，发生磁偏吹主要在厚壁管线的对接接头，而且是在管道即将封闭的几个焊口处。具有铁磁性材料的厚壁管线，在制造、加工过程中产生了剩磁，管线越长。剩磁积累越多，在最后封闭接头处表现出来，造成磁偏吹。

具体措施：利用焊接电缆线绕在接头的两侧，通过焊接引弧时，焊接电流通过电缆绕组产生感应磁场，来抵消剩磁克服磁偏吹。消除施焊的效果可通过下列两种方法进行调整：1）在焊接电流不变时，可通过调节焊接电缆绕组数来对焊件产生感应磁场强度的大小进行调整，使之与剩磁场强度大小相等方向相反；2）在电缆绕组圈数不变时，在焊接电流允许范围内，改变焊接电流大小，对焊件产生的感应磁场强度的大小进行调整使之与剩磁场强度大小相等方向相反，从而消除接头处的剩磁，克

服磁偏吹对焊接电弧的影响。