水平固定管焊接的实操

水平固定管焊接的实操 The pony was revised in January 2021管管对接水平固定焊接实操培训大纲手工电弧焊、单面焊双面成型、焊条牌号：J422试件规格：20#钢、φ108×5×70mm、600、V型坡口引言焊接技术是一门重要的金属加工技术, 尽管焊接技术发展很快,自动化程度也越来越高,但手工电弧焊仍占有不可替代的地位。

尤其在小直径容器和管道的焊接方面，单面焊双面成形焊接技术的作用更显突出。

优质的单面焊双面成形焊接的焊缝表面应圆滑过渡至母材,表面不得有裂纹、未熔合、夹渣、气孔、焊瘤、咬边等缺陷,焊缝内部同样不允许有缺陷。

但焊接过程中由于设备、材料、工艺及操作等原因,使得形成的焊缝达不到质量要求,从而对结构的工作质量和使用寿命产生严重的影响.手工电弧焊单面焊双面成形技术是难度较大的一种操作技术，在压力管道和锅炉压力容器制造、安装中应用最为广泛，是手工电弧焊焊工必须掌握的操作技术，也是国内外焊工技能培训和考核的重要内容之一。

单面焊双面成形技术是以单面施焊的方式，在具有单面坡口的焊件上, 获得内部无缺陷，正、背两面外观成形良好焊缝的一种操作方法。

该技术不受构件形状、尺寸和空间位置的限制，操作方便，且焊接接头强度高、质量好、安全可靠。

在压力管道和锅炉压力容器制造、安装中应用广泛，是手工电弧焊焊工必须掌握的焊接操作技术。

我们编制的这篇教材，在培训时，力求将理论知识和抽象概念，转变为能够看到或感觉到的现象和实物，通俗易懂地传授给学员，做到理论与实际有效的结合，达到事半功倍的效果。

实际操作时应加强焊工观察能力和操控能力等基本功练习，学员掌握其操作要领和技巧才能更好、高效地焊出优质合格的焊缝。

第一章慨述水平固定管焊接的特点：单面焊双面成形技术是焊条手工电弧焊难度较大的一种操作技术，同时又是各类技能考试，技术比武，特别是锅炉、压力容器和压力管道焊工必须熟练掌握的基本技能。

由于焊缝是环形的，在焊接过程中需经过仰焊、立焊、平焊等几种位置，因此焊条角度变化较大，对焊接人员的操作技能熟练程度要求较高，掌握好每个位置的操作要领，是保证高质量完成焊接任务的首要条件。

第二章焊前准备一、焊前检查：1、场地周围是否有易燃易爆物质，焊接电源线是否引入规范，断路器是否符合要求，与焊机的连接线是否紧固可靠、有裸漏的现象要及时消除；检查焊机的引出线（即焊接电缆）绝缘是否有破损，连接螺栓是否连接可靠，电焊钳与焊接电缆的连接是否紧固，夹持焊条的钳口是否完整无损，焊条夹持紧固是否合适。

必须劳保着装，检查面罩有无漏弧光的现象，焊接镜片是否完好、表面有无焊渣附在玻璃片上的痕迹（电焊镜片正确的安装方式是：护目镜片两边各一层普通玻璃，然后用绝缘胶布沿四周缠绕成为一体，对着弧光的方向再加上一块普通玻璃安置在护目镜片框中，然后再用簧片卡紧）。

检查焊机电流调节手柄是否完好，调节电流的大小是否灵活自如，所有交、直流电焊机的金属外壳，都必须采取保护接地或接零；试焊一根焊条，检查焊机的特性是否符合正常施焊的要求。

焊接时对焊机有以下要求：保证焊接电弧稳定燃烧和适应各种焊接工艺要求，弧焊电源具有下列特殊要求：〈1〉弧焊电源的静特性（或称外特性）——即稳态输出电流和输出电压之间的关系，有下降特性（恒流特性）和平特性（恒压特性）。

〈2〉弧焊电源的动特性——当负载状态发生瞬时变化时（如：熔滴的短路过渡、颗粒过渡、射流过渡等），弧焊电源输出电流和输出电压与时间的关系，用以表征对负载瞬变的动态反应能力。

〈3〉空载电压——引弧前电源显示的电压，引弧快，焊接过程中不会出现断弧，交流电焊机是一个结构特殊的降压变压器，空载电压为60～80V，工作电压为30V。

〈4〉调节特性——改变电源的外特性以适应焊接规范的要求，电流调节灵敏，调节范围广。

2、焊接器材检查及辅助工具：焊接试管规格型号是否符合规定的要求（钢管直径、厚度、长度、坡口形式、数量等）。

焊条是否符合规定要求（焊条型号、焊条直径、焊条烘烤情况）焊接工具准备情况，焊渣敲击锤，角向磨光机，钢丝刷，钢号码，记号笔等二、焊前准备：1、将焊接工件坡口内外两侧200mm处的油污、锈迹清理干净，将两件打好坡口清理干净的试管放在一角钢900的槽内，两坡口间预留~的间隙（或将褪去药皮的焊条置于中间）；选用φ的焊条，焊机电流调节到75~80A，在坡口处进行点焊，按同样的间隙要求点三处，每一点焊的长度在10~15mm，检查每个焊点是否牢固；如果点焊的焊点过高、或者是过长，应用角向磨光机进行修磨，为后面的施焊扫清障碍。

2、焊条的选择，焊接电流、电压的调节：焊接试件一般采用多层焊接，根据坡口形式及焊件组对的间隙，第一层焊缝选用φ的焊条，焊接电流调整在75~85A之间，当第一层焊接完毕后，进行第二层焊接时，焊条可选用φ或者是φ的，选用φ焊条时焊接电流调整在80A左右，选用φ的焊条时电流调整在110A。

焊条直径的选择见表焊接电流的选择注：立、仰、横焊电流应比平焊电流小10%左右有近似的计算公式I=（30—50）d式中：d ：焊条直径mm I ：焊接电流平焊时。

可选用较大电流进行焊接；立焊时，为了避免金属从熔池中流出，电流应比平焊减少10～15%；而仰焊则要减少15～20%。

总之，焊接电流在保证质量的情况下，要尽量大些，以提高生产率。

焊接电压的选择由电弧长度来决定，电弧长，则电压高，弧柱中心区的温度就高；电弧短电压就低，弧柱中心区的温度就低；一般电弧长度不超过焊条直径。

3、焊接姿势①、站位：侧身位：即人站在管子的侧边进行施焊。

正对位：即人站在管子的正中心线施焊。

②、握焊钳：正握法，通常站位为侧身。

反握法，通常站位为正位。

第三章焊接操作要领1、如何引弧：水平固定管焊接在施焊时整个焊接工序从仰焊、立焊到平焊，焊接的方式不断的变化，要求焊接人员的技能熟练程度较高；引弧一定要注意，不能在焊缝区域周边随意敲击引弧，因为我们焊条敲击工件时，会形成弧坑，如果我们用显微镜观察，形成的弧坑会有网状的裂纹，这些裂纹都将会给工件的运行带来安全隐患。

因此引弧时我们将焊条夹好，检查焊条的铁芯是否被药皮包覆住，要保证我们目测能看见铁芯，然后采用画擦法引弧，将电弧拉到施焊的部位。

2、焊接时的起弧点，如何施焊①焊缝打底：电弧引燃后，我们将电弧拖拽到焊缝垂直线的前方10~15mm处，对准焊缝，将电弧拉长至4~5毫米，利用弧区的高温对焊缝区域进行电弧预热3~5秒，然后将电焊条往焊缝一顶，焊条作微量的摆动，将焊条融化的铁水过渡到工件的两边，形成焊缝，从面罩的镜片中观察熔池的变化情况，如果发现熔池中的铁水有下坠的可能，应马上采取断弧手法，当从面罩中看到熔池转暗时再继续施焊；这时一定要观察好熔池、压低电弧，电弧长度控制在两毫米左右，控制好手法和焊接速度，采用焊条作月牙形幅度摆动或直线上下反复的手法；当我们从仰焊过渡到立焊时，要注意随时调整焊条角度，将焊接的电弧1/3对准熔池，2/3的电弧对准焊缝，控制好焊接速度，采用一“看”，随时观察熔池的大小，电弧的长短，电弧对准的部位，使其基本保持一致。

二“听”，听熔池焊头的声音，凡是我们听到电弧在管道内有种“噗、噗”声，证明焊透。

三“准”，施焊时熔孔的断点位置把握准确。

当从立焊转入平焊时，要掌握好焊条角度，观察好熔池，焊条作两边轻微摆动，到顶部时要保证焊缝焊透，焊缝前始终保持有个小圆孔。

②底部接缝打底：采用画擦法引弧，将电弧拖拽到底部焊缝起焊处，弧长控制4~6mm，利用电弧的高温对焊缝进行预热4~5秒钟，利用焊条将熔化的金属铲除，然后在此处接弧，按照第一步的程序进行施焊，该工序一定要注意观察好熔池，保证反面成型。

③顶部收弧：第一道打底焊当我们从底部逐一焊接到上部1500的部位时，这时我们的焊接方式由立焊转成平焊，焊接手法采用半月牙形小范围摆动，电弧长控制在2~4mm，必要的时候还必须采用断弧焊，与前面焊缝连接时要延长10~15mm才能停弧。

盖面焊收弧时电弧长度控制在2~4mm，在同一部位做圆周画弧两周然后停弧。

3、焊接时焊条角度的控制：①起始焊时焊缝是在工件的底部，焊接的空间位置为仰焊，此时的焊条角度与工件呈80~850，该处利用长弧将工件预热，焊接到工件的300时，进入立焊部位要变换焊条角度为70~800，当焊接到工件的1500时进入平焊区域，焊条与工件的角度成80~900，盖面焊时电弧还必须变换方向，弧光在前改成在后，直到与前次焊缝连接收弧。

②为保证焊接质量，防止弧偏吹，影响焊缝成形美观，形成咬边和夹渣等缺陷，焊条要尽可能地保持在焊缝的中间，垂直两边各成900，焊条与焊缝的前进方向的夹角成70~80度。

4、如何更换焊条，接弧和收弧注意事项；我们在更换焊条时，尽量动作要快，如果熔池还呈红色时马上接弧继续施焊；当熔渣变成黑色时，应当敲掉焊渣，引弧后将电弧拉长4~5mm对接弧处进行短暂预热，然后进行焊接。

每次更换焊条前的收弧我们都应当将电弧压短，否则会形成弧坑，造成焊缝的内部缺陷；焊缝即将完成的收弧要领，必须超过前次焊道的10~15mm处，将电弧长度控制在2~4mm在此处稍作停留然后灭弧。

5、焊接速度是焊接生产效率的主要参数，合理选择焊接速度对保证焊接质量尤为重要，焊速过快，使熔池温度不够，易造成未焊透、未熔合、焊缝成型不良等缺陷；焊速过慢，使焊缝区高温时间过长,热影响区宽度增加，焊接接头的晶粒变粗，机械性能降低，焊件的变形量增大,同时焊速过慢还会使每层的厚度增大,导致熔渣倒流，形成夹渣等缺陷。

焊接时焊接速度的控制主要是根据电流的大小、熔池变化的情况、电弧的长短、焊缝所处的部位来掌握，当上述条件不变的条件下，我们尽量采用短电弧，较窄的焊道，焊条不作大幅的摆动，焊接手法一致，这样才能保证焊缝的宽度，表面成型美观6、焊接期间的检查：水平固定单面焊双面成型焊接工艺，慨括起来说是检验焊工操作技能熟练程度的重要演示，它集中有仰焊、立焊、平焊等全方位焊接，技术技能要求较高，焊接过程中要加强对焊接阶段检查和控制，发现有缺陷时要查明原因及时处理，属于自身操作问题要及时纠正，出现焊接缺陷应停止焊接在未完成全部焊接前将缺陷处理干净。

保证焊缝的正反面成型美观，我们要按焊接规范制定严格的焊接工艺措施，还需靠我们的焊接人员具有①一看熔池，②二听电弧的声音，③要有娴熟运条方法。

7、“五要领”“六技巧”要掌握好焊条电弧焊单面焊双面成形操作技术，一定要熟练掌握“五种要领”，还应学会“六种技巧”。

五种要领，是指五种操作基本要领，其具体内容是指“看、听、准、短、控”。

“六种技巧”的具体内容是“点固、起头、运条、收弧、接头、收口”技巧。

如果熟练掌握上述的“五要领”和“六技巧”基本方法，就会焊出内外质量合格的焊缝与试件。