镀锌钢的优缺点及焊接注意事项

镀锌钢管的焊接特点及焊接工艺

镀锌钢在各行各业中应用十分广泛，使用镀锌钢的优点是利用金属锌在空气中能形成致密的氧化保护层，保护内部钢结构。在焊接划伤的情况下，由于Zn-Fe原电池的存在，相对活跃的镀锌部分可起到牺牲阳极的作用，延缓钢材的生锈，具有良好的耐腐蚀性能。但由于镀锌层的存在，焊接时易产生裂纹、气孔、夹渣等，难以获得良好的焊接质量。

镀锌钢一般是在低碳钢外面镀一层锌，锌层一般厚20um。锌的熔点为419℃，沸点在908℃左右。焊接时，锌熔化成液体，浮在熔池表面或置于焊缝根部。锌在铁中固溶度较大，锌液会沿晶界深深侵蚀焊缝金属，熔点低的锌形成“液态金属脆化”。同时，锌和铁可以形成金属间脆性化合物，如Fe3Zn10、FeZn10等。这些脆性相使焊缝金属塑性降低，在拉应力作用下产生裂纹。如果焊接角焊缝，特别是T型接头的角焊缝，最容易产生穿透性裂纹。 镀锌钢焊接时，坡口表面及边缘的锌层在电弧热作用下会氧化、熔化、蒸发，甚至挥发白烟、蒸汽，极易造成焊缝气孔。氧化生成的ZnO熔点较高，约在1800℃以上，焊接过程中若参数过小，会造成ZnO

夹渣，又因Zn成为脱氧剂，生成FeO-MnO或FeO-MnO-SiO2等低熔点氧化物夹渣。若焊接规范不适当，操作方法不当，易使焊缝边缘镀锌层熔化，熔化面积扩大，对镀锌层造成损伤，特别是在拉长电弧、摆动幅度大的操作情况下，熔化面积加宽，对镀锌层的损伤更为严重。同时由于锌的蒸发，会挥发大量白烟，有刺激性，对人体有害。因此，选择产烟较少的焊接方法和材料也是必须考虑的因素。

镀锌钢的焊接方法很多，一般镀锌钢结构常用的有气焊、手工电弧焊、CO2气体保护焊、埋弧自动焊、钨极惰性气体保护焊等方法。

过去镀锌管焊接多采用气焊，但由于气焊热输入不集中，易产生缺陷，焊缝力学性能差，现已在安装行业基本淘汰。气焊对镀锌层的破坏性很大。

CO2气体保护焊对镀锌钢具有良好的焊接性能，采用适当的焊接规范及匹配的保护气体和焊接材料，可获得高质量的焊接接头，工程实际中较少采用该方法。

钨极惰性气体保护焊电弧能量集中，对镀锌层损伤较小，且较容易形成良好的单面焊缝和双面成型接头，是一种值得采用的焊接方法，但焊接速度慢，成本昂贵。

手工电弧焊是管道安装中最常用的焊接方法。当正确选择焊条时，如J421、J422、J423等氧化钛型和钛钙型焊条，焊条的熔化速度较高，相对提高了熔化速度。如果不摆动，只能破坏熔池前沿等镀锌层，一般不会扩大熔化面积，可减少锌液对焊缝金属的渗透；当采用正确的操作方法和焊接材料时，接头的力学性能良好，焊接质量不会出现缺陷。由于手工电弧焊比钨极惰性气体保护焊便宜、速度快，因此，在有熟练焊工的情况下，多采用手工电弧焊工艺。

镀锌钢焊前准备与普通低碳钢相同，重要的是要认真处理好坡口尺寸及附近的镀锌层。为达到全焊透，坡口尺寸要合适，一般为60~65°，并留有一定的间隙，一般为1.5~2.5mm;为减少锌渗透到焊缝中，可在焊前将坡口内的镀锌层除去。实际工作中多采用集中坡口，采用不留钝边的工艺进行集中控制。双层焊接工艺减少了未焊透的可能性。

焊条应根据镀锌管的母材选择，一般低碳钢用J422较多，操作方便。焊接技巧：焊接多层焊缝第一层时，尽量使锌层熔化并使其气化蒸发逸出焊缝，可大大减少焊缝中残留的液态锌。焊接角焊缝时，也要尽量使第一层的锌层熔化并使其气化蒸发逸出焊缝。方法是先将焊条端部向前移动约5~7mm，待锌层熔化后再回复原位继续向前施焊。焊后应及时清理焊缝，涂刷富锌底漆，并做好防腐措施。

焊接质量保证措施

控制从人、材料、机器、方法和环境五个方面进行。

①人的因素是控制焊接的关键，因此，在焊接前应选择持有焊工证的熟练焊工，进行必要的技术培训和讲解，不得随意更换，以保证管道焊接焊工的相对稳定。

②焊接材料控制：保证购进的焊接材料来自正规渠道，有质保书、合格证，符合工艺要求；严格控制焊条头回收，保证流向和数量；焊接材料必须严格按照工艺进行烘烤，一次发料不得超过半天的用量。

③焊机：焊机必须保证性能可靠，符合工艺要求；焊机必须有合格的电流、电压表，以保证焊接工艺的正确实施。焊接电缆不能过长，过长必须调整焊接参数。

④焊接工艺方法：确保严格执行镀锌管专用操作方法，焊前进行坡口检查，控制焊接工艺参数及操作技术，焊后进行外观质量检查，必要时增加焊后无损检测。控制焊接水平及每道焊材用量。

⑤焊接环境控制：保证焊接时的温度、湿度、风速符合工艺要求。

综上所述

热镀锌管焊接在施工时采用正确的焊接工艺，严格按照规范进行检查验收，焊接后及时对焊缝进行防腐处理（富锌漆）。这在开放式和封闭式空调系统的施工中都是可行的，可以提高施工速度和管道连接的牢固性。因此，如果施工条件允许并采取相关的防护和防腐措施，热镀锌管可以采用焊接连接。