氩电联焊工法

氩电联焊工法
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目录
一.特点
二.适用范围
三.系统的组成及作用
四.主要机具设备
五.操作要点
六.质量标准
七.劳动组织
八.效益分析
九.应用实例
氩-电联焊工法是将钨极气体保护电弧焊(TIG焊，俗称氩弧焊)和手工电弧焊结合起来的一种焊接方法。

运用本工法施焊的各类工艺管道，再辅以严格的质量监督，可保证提高焊接合格率，降低工程成本，缩短施工工期。

本工法早已在本单位各类工艺管道施工中得到广泛推广应用，并获得了显著的经济效益和良好的社会效益。

一．特点
1.氩-电联焊使用灵活方便，它不需要价格昂贵，难以维修，移动困难的氩弧焊机只用一台直流电焊机。

2.氩-电联焊先是氩弧焊打底，因氩弧焊用外加惰性气体作电弧介质，保护电弧及焊接区，故能克服采用手工电弧焊作业时，焊缝根部极易产生又难以避免的气孔、焊廇等焊接缺陷，大大减少了焊缝根部的打磨次数，节省了无损探伤费用，较易获得优质焊缝，为提高焊接一次合格率打下牢固的基础。

氩-电联焊又是用手工电弧焊盖面，当具备了良好的根部焊缝，盖面时采用手工电弧焊作业，这样又弥补了因大量使用氩气、铈钨极等消耗材料而造成成本提高的缺陷，扬长避短，效果显著。

3.氩-电联焊操作方便，容易掌握，不需要设专人维修焊接设备、机具。

一般电焊工经简单培训，示教即能在短期内施焊上岗。

4.氩-电联焊施焊时均是明弧，易观察，可进行全位置焊接，便于消除焊接过程中产生的各种缺陷。

二.适用范围
氩—电联焊广泛适用于各种规格及不同材质的管道焊接，更适用高压、高温、易燃、易爆、易腐蚀要求严格(管道类别高、焊缝等级高)的碳钢、合金钢、不锈钢管道的焊接。

三.系统的组成及作用
氩-电联焊由下列系统组成：主电路系统、控制系统、供气系统、供水系统、焊炬。

各部分作用是：
1.主电路系统。

氩-电联焊需要陡降特性曲线电源，直流弧焊发电机即是满足这一条件的焊接电源。

2.控制系统。

通过控制线路实现对供电、供水、供气、引弧、稳弧的控制。

3.供气系统。

氩气瓶中的高压氩气，经减压器减压，再通过转子流量计，按一定的流量从焊炬喷嘴喷出，送入焊接区。

4.供水系统。

当焊接电流超过200A时，钨极焊炬必须用水冷却，水源通过水管联结到焊炬上，用水压开关或手动来控制冷却水流量。

5.焊炬。

俗称焊枪，它由枪体、喷嘴、电极夹持装置、电缆、氩气输入管、冷却水管，按钮开关等组成。

它的作用是夹持铈钨棒、传导电流、输送氩气和冷却水等。

四.主要机具设备
氩—电联焊需用以下主要机具、设备(见图一)：
1.直流弧焊发电机1台
2.氩气瓶1个
3.AT-15氩气减压流量调节器1个
4.氩弧焊炬1把
5.电焊钳1把
6. 铈钨极棒1根
7.高压胶皮管(氧气带) 若干米
8.电焊把线若干米
五.操作要点
氩-电联焊操作要点(即焊接工艺方法)分述如下：
(一)焊前准备
将氩-电联焊机具、设备摆放在合适地点，并按图1接好。

(二)坡口准备
1.对接接头，厚度δ＜3mm时，可不开坡口，但要留有0.5~1mm 对口间隙，厚度δ在3~12mm时，开V型坡口，坡口角度为60°~70°，对口间隙1~2mm，可不留钝边，厚度δ＞12mm时开X型坡口，坡口角度60°±5°，对口间隙2mm，钝边高度2mm。

2.管道坡口应磨消平整。

坡口及其边缘表面的氧化膜、油污等脏
物必须用机械方法或化学方法清除。

清除后应立即组对焊接。

3.采用根部点固焊时，点焊缝细而长(5~20mm)，如果发现有裂纹，应立即铲掉重焊。

(三)焊丝(焊条)的选择
焊丝(焊条)应根据母材的材质选择，焊丝(焊条)的规格、成份等必须符合国标规定：
《低碳钢及低合金高强度钢焊条》(GB981-76)
《钼和铬钼耐热钢焊条》(GB982-76)
《不锈钢焊条》(GB983-76)
《焊接用钢丝》(GB1300-77)
《焊接用钢丝推荐钢号技术条件》(YB/Z11-76)
(四)焊接工艺方法
1.氩-电联焊采用直流正接。

2.焊接时应保证焊接环境不受恶劣天气影响，如遇风、雨、雪等天气应采取适当的遮挡措施。

3.氩-电联焊共有两道工序，即氩弧焊打底和手工电弧焊盖面。

氩弧焊打底时，将电焊钳夹到氩弧焊炬的接线柱上，起动直流电焊机，接通氩气气源，铈钨极与工件接触的一端磨成尖锥形。

4.铈钨极在引弧板上轻轻划动，引燃电弧后，将电弧引入工件，开始焊接。

弧焊长度保持在3~5mm，喷嘴与工件的距离为8~14mm，并根据焊缝间隙，选择合适的焊接速度输送焊丝，氩弧焊打底操作完毕后，即可熄弧。

熄弧时应注意弧坑金属要填满，才能将电弧慢慢拉长，再引向工件边缘熄弧。

5.为使氩气能有效地保护焊接区，引弧时应提前5~10秒输送氩气，熄弧时应继续送气3~5秒。

待铈钨棒冷却后，再移走焊炬，以免铈钨棒和焊缝表面被氧化。

6.打底完毕后，放下氩弧焊枪，和钢丝刷仔细清除焊道表面的氧化膜，必要时启动角向磨光机打磨焊道。

同时用眼睛仔细观察焊道质量，如有缺陷，磨掉补焊。

7.再拿起电焊钳，进行手工电弧焊填充、盖面。

手工电弧焊操作时，采用小电流，快速度的手法，直至手工电弧焊操作完毕，焊缝达到质量要求为止。

8.采用正确的焊接规范，对氩-电联焊的焊接质量是至关重要的，下表是推荐的在氩弧焊打底时的焊接规范参数：
氩弧打底焊焊接规范
9.氩弧焊打底时，一定要注意夹钨现象和始端裂纹。

可采用引弧板或始端焊一段后，稍停，凉一凉，再进行焊接。

六.质量标准
氩-电联焊焊缝质量标准执行：
《工业管道工程施工及验收规范》(金属管道篇) GBJ235-82
《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GBJ236-82 (一)质量标准
1.对接焊缝表面质量标准：见下表
2.对接焊缝内部质量标准：见下表
对接焊缝内部质量标准
(二)质量保证措施
做到“五必须”是达到焊接质量标准的可靠依据。

1.参加施焊的人必须是取得施焊合格资格的焊工，除此之外，施工单位还必须具备焊接施工“三大员”，即焊接技术人员，焊接检验人员，焊接检查人员，各负其责，共同协作。

2.施工现场必须有参数稳定，调节灵活，满足焊接工艺要求，安全可靠的焊接设备、机具，以及供焊缝检验用的各种仪器仪表。

3.焊接材料必须建立严格保管、烘干、发放制度。

贮存焊接材料的库房、场所必须干燥通风不潮湿。

4.施焊焊工必须明确焊接工艺要求，按批准的焊接工艺进行焊接，严格遵守焊接规范。

5.施工场地必须有防风、防雨雪、防寒等设施。

七.劳动组织
焊接技术人员：1名，负责编制焊接方案及焊接工艺说明书，解决焊接技术问题，指导焊工工作。

焊接检查人员：1名，负责根据技术规范、焊接工艺说明书对现场焊接工作进行全面检查和监督，有权停止违反规范和技术文件要求的焊接作业，负责确定焊缝受检部位，评定焊接质量，负责检查焊工合格证件，对焊接质量经不合格者，有权停止其焊接工作。

焊接检验人员：1名，负责正确评定焊接接头的缺陷，并根据焊接检查人员确定的受检部位进行检验，及时评定焊缝质量，填发、整理、保管检验记录。

材料保管员：1名，负责焊接材料的发放、烘干、保管。

坚持按规定、按制度办事。

焊工：若干名。

氩—电联焊焊接作业由1名持证合格电焊工完成。

八.效益分析
本工法所取得的主要经济效益表现在：
1.提高焊接质量：采用氩—电联焊的焊接工艺，使焊接一次合格率稳定在95%以上，最佳时已超过99%，与手工电弧焊比较提高15~20%。

2.降低工程成本：由于焊接一次合格率大幅度提高，减少了返工、拍片次数，使无损检测费用显著降低，并节约了焊接材料：如焊条、角向磨光机的砂轮片等……测算工程成本可降低25~30%左右。

3.提高工效：采用氩—电联焊工艺，大大减少了焊缝的返修次数，焊接过程中的打磨次数，因为层间焊渣少，所以又减少了清渣工序，故节省了劳动力，工效与手工电弧焊比较提高1~2倍。

九．应用实例
现仅以1989年在扬子乙烯江边罐区GL、RFO工艺管线的施工为例：
该工程共有6280m，ф219×6和ф273×7的两条管线，焊口总数1047个，焊缝总长809m，与手工电弧焊比较，并经有关部门测算：原定工期为180天，实用工期125天，提前工期55天，焊接一次合格率由原来的82%提高为95.2%，工效提高一倍，节约费用56644
元。

据统计，本公司采用氩—电联焊施工的管线长度已超过10万米，经济效益实为可观。

注1：高压指≥10Mpa，高温指≥250℃，易燃、易爆、易腐蚀是指管道内流动的介质性质，管道类别是指1类管道或2类管道，焊缝等级是指要求焊缝为I级或II级为合格的优质焊缝。