第二章 燃气管道和储气罐的焊接

焊接质量。
• 振荡器：
•
用以提高电流的频率（50Hz→250Hz），使交流电的交变间隔趋于
无限小，增加电弧稳定性，以利焊接和提高焊缝质量。
• 电焊钳 ：夹持焊条并传导电流。
•
要求必须有良好的导电性，长时间使用不发热，能在各个方向上夹
住各种直径的焊条，绝缘性能好，重量轻等。
•
常用型号：G352、G582
• 二.手工电弧焊
•
手工电弧焊是一种用电弧做热源的溶焊法。通常采用药皮焊条。
它广泛应用于各种金属管、各种壁厚管子的焊接。
•
电弧放电时，会产生大量的热量和发出强光，电弧焊就是利用电弧
放热来熔化焊条和焊件而进行焊接的。
•
由于焊接时线能量较气焊、埋弧焊和电渣焊小，所以金相组织细，
热影响区小，焊接质量好。
却后形成焊缝。焊缝表面覆盖的一层渣壳叫焊渣。焊条熔化末端到熔池表面的距
离称弧长。基本金属表面到熔池底部的距离称作熔深。
• 电弧由阴极部分、弧柱部分和阳极部分组成，电弧产生于焊条1和焊件2中间， 阴极3位于焊条末端，阳极部分4位于焊件表面，弧柱部分5成圆台形，弧柱四 周被弧焰6包围。
• 直流弧焊机阴极和阳极产生的热量不等；交流弧焊机的阴机和阳极交替变化， 所以焊条与焊件上产生的热量是相等的。阴极和阳极附近的温度一般是 2500℃，弧柱中心温度可达6000～7000℃。
小于10m； • 2、直立使用； • 3、严禁放置在通风不良或放射性射线源场所； • 4、严禁敲击、碰撞，瓶体引弧或放置在绝缘体上； • 5、严禁暴晒，严禁用40摄氏度以上热源加热瓶体； • 6、乙炔瓶和氧气瓶放置在同一小车上，用非可燃材料隔离； • 7、配置专用减压器和回火防止器；严禁手持点燃的焊割工具
双焊炬系统（带双焊枪的外自动焊）
全自动内焊系统
全自动焊施工作业施工图
自动焊标段带超声波检测
自 动 焊 流 程 图
• 4）金属的导热性不应太高。
• 5）金属中阻碍气割过程和能提高钢的可淬性的杂 质要少。
•
气割一般适用于切割DN≥100mm的普通钢管
和低合金钢管，不适用于铜管、铝管和不锈钢管。
1．气焊、气割装置
1．气焊、气割装置
• （1）氧气瓶
•
要求氧气纯度达到98％以上。体积为38～40L、储气
6～7Nm3、储存压力15MPa、氧气工作压力1.5MPa。
（5）割炬
•
又称割刀，是进行气割的基本工具，它使燃气与
氧气按一定比例和方式混合后，形成具有一定热量和
形状的预热火焰，并在预热火焰的中心喷射出切割氧
气进行气割。
•
割炬按可燃气体与氧气混合的方式不同可分为：
低压割炬（射吸式）和等压割炬。
（6）橡胶管
•
目前使用的橡胶管是用优质橡
胶夹着麻织物或棉纤维制成，质地
（4）焊炬
• 焊炬的作用是将氧气和乙炔气按一定比例混合，并以一 定速度喷出燃烧，产生适合于焊接要求的、燃烧稳定的 火焰。
• 目前我国成批生产和应用最多的氧-乙炔焊炬是射吸式焊 炬。
• 射吸式焊炬的工作原理是：打开氧气阀，具有一定压 力的氧气便经氧气导管进入喷嘴，并以高速喷入射吸管， 使喷嘴周围形成真空，而将乙炔管中的乙炔（打开乙炔 阀针时）吸入射吸管，经混合管充分混合全，由焊嘴喷 出经点燃而成火焰。射吸式焊炬
降低了焊缝质量。
(4)气焊注意事项
• ①点燃和熄灭火焰时，必须遵照上面讲的方法顺序，否则 会发生事故。
• ②点火时不能从焊嘴正面点，以防烧手。 • ③氧气瓶不能放在高温或者暴晒的地方，而且应瓶嘴朝上。
更不能碰撞以防氧气瓶爆炸。 • ④打开焊炬的乙炔气开关后，检查乙炔气的流动情况时，
不能用鼻子对着焊嘴去嗅味，这样会造成中毒或窒息，而 应以手背皮肤受气流冲击的情况去检查。
（2）可以连续送丝，节省更换焊条的时间，生产效率高，有利于进行半自 动和自动化生产；
（3）熔敷速度高； （4）操作性能好，焊工易掌握； （5）焊接质量好，焊缝力学性能高，适用于各种材料的焊接； （6）抗风能力强，在风速为10M/S的环境中施焊，仍可获得高质量的焊缝。
2. 全自动焊
管道全位置自动焊接就是指在管道相对固定的情况下， 焊接小车带动焊枪沿轨道围绕管壁运动，从而实现自动焊接。
第五章 燃气管道和储气罐的焊接
第一节 焊接概述
•
管道连接方法有很多种，最常用的有焊接、法
兰连接、螺纹连接、承插连接和胀管连接等五种。
施工中，应根据管材、管径、壁厚、工艺要求以及
施工现场的具体条件等不同情况，分别选用各种不
同的连接方法。
•
焊接是指通过加热或加压，或两者并用，并且
用或不用填充材料，使焊件达到原子结合的一种加
三、自动和半自动电弧焊
• 手工电弧焊的引弧、运条和结尾三个步骤完全 用机械来完成，即称为自动焊； • 半自动焊时，电弧沿焊缝的移动（即运条）是靠 手工操作的。
1. 药芯焊丝半自动焊
• 半自动焊：用手工操作完成焊接热源的移动，而送丝、送气等则由相应 的机械化装置完成的焊接方法。
（1）药芯焊丝内的焊药可起到焊条药皮的作用，即冶金处理的作用、气— 渣联合保护作用以及改善工艺性能的作用；
•
火焰分为三种：中性焰（正常焰）、碳化焰和氧化焰。
• 中性焰适于焊接低碳钢
Βιβλιοθήκη Baidu
• 其结构是：
• 焰心呈尖锥形，色白而明亮，轮 廓清楚；
• 内焰呈蓝白色，有深蓝色线条， 杏核形；
• 外焰和内焰没有明显界限，只从
乙炔火焰的种类
颜色上可以略加区别。
(a)中性焰；(b)碳化焰；(c)氧化焰； 1－焰心；2－内焰；3－外焰
开闭乙炔气瓶；
• 8、乙炔瓶使用过程中发现泄露，及时处理； • 9、留有0.05MPa的余压。 • 10、乙炔气瓶与氧气瓶的安全距离为5米，且都不可曝晒。
（3）减压阀
•
作用：将瓶内高压气体调节成工作需要的低压气体，
并保持输送出气体的压力和流量稳定不变。
• 氧气减压阀（氧气表 ）
• 乙炔气减压阀（乙炔气表 ）
• （2）电焊软线：连接电焊机与焊件、焊机与焊钳，一般是紫铜线外包 橡胶绝缘层而成。电焊软线应具有良好的导电性和绝缘性，并有足够的 长度和适当的截面积（依据焊接电源选择）。
• （3）面罩：用以挡住飞溅的金属和电弧中的有害光线，以保护眼睛和 头部。头戴式、手握式。
• （4）劳保用品：
• 如：手套
•
保护焊工的双手不受弧光和飞溅金属的损伤，并有绝缘作用。一般
焊接电弧示意图
1－焊条；2－焊件；3－阴极部分 ；4－阳极部分；5－弧柱； 6－弧焰
常用的引弧方法有：
• 接触引弧法：将焊条垂直与焊件碰击，然后迅速将焊条离开焊件表面 4～5mm，即产生电弧。
• 擦火引弧法：将焊条像擦火柴一样擦过焊件表面，迅速将焊条捍提起， 距焊件表面4～5mm，产生电弧。
• 熄弧：熄弧时应将焊条端部逐渐往坡口边斜前方拉，同时逐渐抬高电 弧，以逐渐缩小熔池，从而减少液体金和降低热量，使熄弧处不产生 裂纹、气孔等。
工方法。焊口强度高，严密性好，不需要配件，成
本低，使用维护方便；但不能拆卸，接口操作工艺
要求较高。
•
焊接的方法很多，有气焊、手工电弧焊和气体
保护焊等。
一. 气焊和气割
•
利用气体燃烧火焰作热源的容焊（利用可
燃气体与氧气混合燃烧的火焰所产生的高热熔
化焊件和焊丝而进行金属连接）叫气焊。
•
原理：依靠燃气和氧气发生剧烈的燃烧反
应产生的火焰热量加热和熔化母材和焊丝，从
而形成焊接接头。
•
所用的可燃气体主要有乙炔气、液化石油
气、天然气及氢气等。
•
适用场合：可用来焊接DN57mm、壁厚在3.5mm以下
的碳钢管、铜管、铝管、铅管等。特殊情况下，也可用于管
径较大管壁较薄的管子焊接，但是不锈钢管道不准许用气焊
进行焊接。
•
缺点：由于气体火焰温度低（3100～3300℃），热量比
柔软、重量轻、便于操作，具有承
受足够气体压力的能力。
• 氧气胶管：2MPa，蓝色、黑色或 绿色，内径8mm，外径18mm。
• 乙炔胶管：0.5MPa，红色，内径 8mm，外径16mm。
2．焊接火焰
•
焊接火焰是气焊与气割的热源，火焰的选用和调节
正确与否,将直接影响气焊和气割的质量好坏。
• （1）火焰分类
(2)操作
•
火焰点燃时，先开一点氧气阀，再打开乙炔阀，手
须闪离焊嘴（防止烧伤）。
• 若在点燃过程中产生连续“放炮”现象，可能是氧气压
力过大（须关小氧气阀）或乙炔气不纯（须放出含有空
气的乙炔再点）。
3．气焊的基本操作
• 左焊法（操作简单、方便，易于掌握）。 • 右焊法
(1)热量调节
•
在焊接过程中，依靠改变焊嘴和焊件的距离及夹角
漏抗式(BX1-135，BX1-330等型 )和复合式(BX-500、BX2-500等 )三 种。
电焊机的组成：
• 变压器：
•
将焊接电压（220V或380V）降到安全电压（55～65V） 。
• 电流调压器：
•
由于焊件的厚薄不同，需对焊接电流进行调节。焊接较薄的焊件用
小电流和细焊条，焊厚焊件用大电流和粗焊条。电流过大或太小均影响
来调节焊炬放出的热量。
•
火焰焰心末端离工件2～4mm，且焊嘴与工件垂直时，
所得热量最高。如加大火焰心与工件的距离或减小焊嘴
的倾角，所得的热量就减小。
•
如果改变焊嘴和工件的距离或倾角仍得不到所需要
的热量时，那便是焊接火焰功率未调好，须调正氧气阀
与乙炔阀。
(2)焊条选择
• 焊接普通碳素钢管道可用H08、 H08A气焊条。 • 根据管壁的厚度选择焊条直径。 • 如：焊壁厚3～4mm的管子，需选用2.5～3mm的焊条。 • 焊条直径小，造成熔合不良； • 焊条直径大，造成加热时间过长，从而热影响区过大，
一般而言，全位置自动焊接装置由焊接小车、行走轨道、 自动控制系统等部分组成。研制全位置自动焊接装置的目的 就是为了提高焊接质量和劳动生产率、减轻工人的劳动强度。
目前，除采用手工焊接外，管道焊接较多的 是采用埋弧自动焊接工艺和气体保护焊工艺。
•焊车由焊丝盘、机头、台车 和操纵盘组成。 •焊接时，安装上焊剂漏斗后 ，启动操纵盘上的焊接按钮 ，焊接过程便可自动进行。 •机头应完成引弧、焊接（焊 丝按预定要求向电弧区送进 ）和熄弧三个动作； •行走机构则完成使焊接接头 的预定速度沿焊缝移动。
较分散，生产效率低，焊接变形大，接头性能较差。
•
• 氧气切割：利用金属在高温（金 属燃点）下与纯氧燃烧的原理而 进行的切割。
•
原理：预热——燃烧——吹
渣。
氧气切割条件
• 1）金属的熔点应高于其本身的燃点。
• 2）金属气割时形成的氧化物的熔点要低于金属本 身熔点，且流动性好。
• 3）金属在切割氧流中燃烧应该是放热反应。
由皮革、帆布制成。
• （5）清理工具：
•
用以清理焊渣等。如尖头鎯头、钢丝刷等。
2．电弧焊接原理
•
电弧放电时，会产生大量的热量和发出强光，电弧焊就是利用电弧放热来熔
化焊条和焊件而进行焊接的。
•
焊件本身的金属称为基本金属，焊条熔滴过渡熔池的金属称为焊着金属；由
于电弧的吹力，使焊件底部形成一个凹坑叫熔池。焊着金属与基本金属熔合，冷
(2)运条方法
•
在焊接实践中，常见的运条方法有直线形运条法、直线往返
运条法、锯齿形运条法、月牙形运条法、三角形运条法、圆圈形
运条法等。
(a)直线运条法；(b)直线往返运条法；(c)锯齿形运条法；(d)月牙形运条法； (e)斜三角形运条法；(f)正三角形运条法；(g) 正圆圈形运条法；
(h)斜圆圈形运条法
1．手工电弧焊的主要设备及工具
1．手工电弧焊的主要设备及工具
• (1)电焊机
• 优点：结构简单，坚固耐用，维修，使用方便、效率高，应用极为 广泛。
• 直流电焊机：电流稳定，焊接质量好。(AX-165，AX-320等 )
• 交流电焊机：使用方便。
•
常用的有电抗式(上海电焊机厂生产的BN-350，BN-500等型 )、
•
使用时，氧气瓶应远离操作地点10m，避开高温及日
晒。使用时氧气不得全部用光，到0.3～0.5MPa时应停止
使用。
（2）乙炔气瓶
•
贮存和运输乙炔气的容器，碳素钢制成。乙炔容器为
5～6L，工作压力为0.03MPa。
•
• 使用过程中应注意： • 1、乙炔瓶放置地点不得靠近热源和电器设备，与明火距离不
操作步骤和注意事项 ：
• ①装减压阀前，要略打开气瓶阀门，放出一些气体、吹 净瓶口杂质随后关闭。
• 操作时瓶口不能朝人体方向，人应站在侧面操作。 • ②检查各接头是否拧紧，有无滑扣现象。调节螺丝应处
于松开位置。 • ③装好减压阀，再开启瓶上阀门，查看减压阀工作是否
正常，各部分有无漏气现象，待一切正常后再接氧气胶 管和乙炔气胶管。