镀锌钢在各个行业中被广泛应用，其优势在于能够利用金属锌在空气中形成的致密氧化物保护膜，来保护内部的钢材结构。如遇焊接或划伤，因Zn-Fe原电池的作用，较为活泼的镀锌部分会充当牺牲阳极，能够有效延缓钢铁的锈蚀，从而具备良好的耐腐蚀性。然而，由于镀锌层的存在，焊接时容易出现裂纹、气孔和夹渣，导致焊接质量难以保证。

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镀锌钢是什么？

镀锌钢通常是在低碳钢表面涂上一层锌，锌层的厚度一般为20微米。锌的熔点大约在419°C，沸点则在908°C左右。在焊接过程中，锌会融化成液态并浮在熔池的表面或焊缝的根部。锌在铁中的溶解度较高，液态锌会沿着晶界深入侵蚀焊缝金属，低熔点的锌会导致“液态金属脆化”现象。同时，锌与铁还会形成一些脆性的金属化合物，如Fe3Zn10和FeZn10等。这些脆性相会降低焊缝金属的塑性，受到拉应力时容易产生裂纹。

镀锌钢管的焊接注意事项

焊接角焊缝时，尤其是T形接头的角焊缝，最容易出现穿透裂纹。在镀锌钢焊接过程中，坡口表面及边缘的锌层在电弧热的作用下，会发生氧化、熔化和蒸发，甚至产生白色烟雾和蒸汽，这容易导致焊缝出现气孔。氧化过程中形成的ZnO熔点较高，约在1800°C以上。如果焊接参数设置过低，会导致ZnO夹渣。同时，锌作为脱氧剂，会生成FeO-MnO或FeO-MnO-SiO2等低熔点氧化物夹渣。

如果焊接规范选择不当，操作手法错误，容易导致焊缝边缘的镀锌层熔化，从而扩大熔化范围，可能会破坏镀锌层。尤其是在拉长电弧和大幅度摆动的情况下，熔化区域会更宽，损坏镀锌层的情况会更加严重。此外，由于锌的蒸发，会产生大量白色烟尘，对人体有刺激和伤害作用。因此，选用烟尘产生较少的焊接方法和材料也是必须考虑的因素。

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镀锌钢的焊接技术

镀锌钢的焊接方法有很多种，通常在镀锌钢结构中常用的焊接方式包括气焊、手工电弧焊、CO2气体保护焊、埋弧自动焊以及钨极氩弧焊等。

气焊以前常用于镀锌管的焊接，但由于其热输入不集中，容易出现缺陷，导致焊缝的机械性能较差，因此在安装行业已基本被淘汰。此外，气焊对镀锌层的损害也比较严重。

CO2气体保护焊对镀锌钢的焊接效果非常好。当选择合适的焊接规范、匹配的保护气体和焊接材料时，可以获得优质的焊接接头。不过，这种方法在工程实践中使用较少。

钨极氩弧焊的电弧能量集中，能有效减少对镀锌层的损害，同时也容易形成良好的单面焊双面成型接头。这种焊接方法值得推荐，但其焊接速度较慢，成本也较高。

手工电弧焊是当前管道安装中最常用的焊接方式。如果选择合适的焊条，如J421、J422、J423等氧化钛型和钛钙型焊条，由于这些焊条的药皮中含有丰富的金红石和钛铁矿，熔化率较高，能提高熔化速度。在不摆动的情况下，仅能破坏熔池前缘的镀锌层，通常不会扩大熔化区域，从而减少锌液对焊缝金属的渗透。在采用正确的操作方法和焊接材料的条件下，可以获得机械性能良好且无缺陷的焊接质量。由于手工电弧焊相较于钨极氩弧焊具有更便宜和更快速的优势，在焊工技术熟练的情况下，可以优先选用手工电弧焊工艺。

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镀锌钢焊接前的准备工作

镀锌钢的焊接前准备与低碳钢相似，但需特别注意坡口尺寸和周围镀锌层的处理。为了确保焊接彻底，坡口的角度一般设置在60°到65°之间，并且留有1.5到2.5毫米的间隙。为了减少锌对焊缝的影响，可以在焊接前去除坡口内的镀锌层。在实际操作中，我们采取了集中打坡口、无钝边的工艺，并实施双层焊接，以降低未焊透的风险。

焊条的选择应根据镀锌管的基材来定。通常情况下，由于低碳钢操作简便，常用J422焊条。

焊接方法：在进行多层焊接的第一层时，应尽量让锌层熔化并汽化，使其逸出焊缝，这样可以显著减少液态锌在焊缝中的残留。在进行角焊缝时，同样应在第一层焊接时使锌层熔化并汽化。具体方法是先将焊条端部向前移约5~7毫米，待锌层熔化后再返回原位继续焊接。焊接完成后，需及时清理焊缝，并涂刷富锌底漆，以确保良好的防腐效果。

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焊接质量保障措施的改进建议

从人员、材料、设备、方法和环境五个方面进行管理。

人的因素是焊接控制的关键。因此，在焊接之前，应选择技术熟练且持有焊工证的焊工，并对其进行必要的技术培训和交底。同时，不应随意更换焊工，以确保该管道焊接人员相对稳定。

焊材的管理：确保采购的焊材来自正规渠道，并具备质保书和合格证，符合工艺标准；焊条头的回收需严格控制，以确保流向和用量；焊材必须按照工艺要求进行烘烤，并且每次发放的用量不得超过半天的需求。

焊机：焊机应确保性能可靠，满足工艺要求；必须配备经过检定合格的电流和电压表，以确保焊接工艺的正确执行。焊接电缆不应过长，如较长则需要调整焊接参数。

（4）焊接工艺方法：确保严格执行镀锌管的特殊操作流程。焊接前进行坡口检查，控制焊接工艺参数和操作技巧，焊后检查外观质量，必要时进行无损检测。此外，还需控制焊接的层次及每道焊接的材料使用量。

（5）焊接环境管理：确保焊接时的温度、湿度和风速满足工艺标准。

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结论

在施工过程中，热镀锌管的焊接应采用正确的工艺，并严格按照规范进行检查和验收。焊接完成后，需及时对焊缝进行防腐处理（如涂覆富锌漆）。在空调的开式和闭式系统中，这种焊接方式是可行的，有助于提升施工速度和管道连接的牢固性。因此，只要施工条件允许，并做好相关的防护和防腐措施，就可以选择焊接连接热镀锌管。