任务三 管板对接焊(借鉴材料)

广东省机械技师学院

高级技工学校

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7.5.1-13-j-02

教学过程

【组织教学】

1．检查学生考勤，检查劳保用品穿戴。

2．强调实习、安全纪律。

3. 列队进入实习车间。

【复习导入】（10分钟）

1.管板对接焊的工艺知识

【讲授新课】（60分钟）

一、专业知识讲解

一、相关工艺知识

管板类接头实际上是一种T形接头的环形焊缝焊接，是锅炉、压力容器制造业主要的焊缝形式之一。管板固定焊接根据接头形式不同，可分为插人式管板和骑座式管板两类。一般要求根部焊透，保证背面成形，正面焊脚对称。按试件空间位置不同，可分为水平转动、垂直固定平位焊、垂直固定仰焊、水平固定全位置焊和45“固定全位置焊五种位置的焊接，如图3-7-1所示。

插人式管板水平固定焊条电弧焊是全位置焊接，要求焊件在水平固定不变的情况下完成环形焊缝的焊接，试件装配见图3-7-2。施焊时将管板分为左右两个半圈，采用多层多道焊。每半圈都在从试件下部开始，经过仰焊位、立焊位到平焊位三种不同位置的焊接，要求焊缝根部必须焊透。因此，焊工必须在掌握平焊、立焊和仰焊的操作技术后才能进行该焊件的焊接。为了达到单面焊双面成形的质量要求，必须在板上开出一定尺寸的坡口，使焊接电弧能够深人到坡口的根部进行焊接。

图3-7-1管板试件各种焊接位置

a)水平转动焊b)垂直固定平焊。c)垂直固定仰焊

d)水平固定全位置焊e) 45°固定全位置焊

图3-7-2插入式管板水平固定单面焊双面成形试件

二、插入式管板水平固定焊开坡口和装配方法

(1)试件材料20钢管、Q235A低碳钢钢板。

(2)试件规格管材中57mm x 4mm, L =110mm;板材l00mm x l00mm x 10mm。

(3)坡口尺寸试件板材加工中60mm通孔并开35-45°单边V形坡口，如图3-7-2所示。

(4)焊接材料E4303或E5015焊条，直径为2. 5mm或3. 2mmo

(5)焊接设备ZX5--400型或ZX7-400型弧焊整流器。

(6)试件装配及定

位焊

1)试件钝边0.5-1mm，无毛刺。

2)清理孔板试件坡口正反面两侧各20mm和管子端部30mm范围内的油污、锈蚀、水分及其他污物，直至露出金属光泽。

3)将管子插人孔板内，调整孔板与管子的装配间隙为1. 5mm，保证管子与孔板的相互垂直，四周间隙均匀，背面平齐，其相差不能超过0. 4mm。

4)定位焊需采用与试件相同牌号的焊条，采取三点对称定位焊，每点相距120°，

焊缝长度不超过l0mm，焊缝厚度为2-3mm，应焊透并无缺陷，焊缝两端呈斜坡状，以利于接头。

三、操作要点及注意事项

1.确定焊接参数

插人式管板水平固定焊的焊接参数见表3-7-3。

表3-7-3管板水平固定全位置焊的焊接参数

管板水平固定全位置焊时，为了便于叙述，用时钟方式标记焊接电弧处于焊件接头的位置。将管板焊缝分为左、右两个半圈，即右半圈是时钟钟面位置的7→点3→点→11点处，左半圈是时钟钟面位置的5→点→9点→1点处。水平固定焊管板的焊接位置及焊条角度见图3-7-4所示。

2.打底焊

图3-7-4水平固定焊管板的焊接位置及焊条角度示意图

a1=80°一85°a2=100°一105°a3=100°一110°

a4=120°a5 =30°a6=45°a7 =35°

打底焊时，一般情况下先焊接右半圈，因为焊工的右手握焊钳时，右侧便于在仰焊位置的观察与焊接。

(1)右半圈的焊接焊接时，在时钟的7点处以划擦法引燃电弧，然后将电弧移到6点-7 点进行1-2s的预热，再将焊条向右下方倾斜。其角度如图3-7-5所示，当熔滴下落1-2滴后将焊条端部轻轻顶在管子与底板的夹角上，待坡口根部熔化形成熔孔后，稍拉长焊条，用直线形运条法或挑弧法，沿逆时针方向快速施焊。此处焊层尽量薄一些，以利于与左侧焊道搭接平整。

时钟6点-5点处位置的操作，用斜锯齿形运条，以避免产生焊瘤。需不断地调整焊条与管子切线的夹角，如图3-7-6所示，焊条与孔板的夹角则应保持在15°左右。运条时向斜下方摆动要快，到底板面时要稍作停留;向斜上方摆动时相对要慢些，到管壁处再稍作停顿，使电弧在管壁一侧的停留时间比在孔板一侧要长一些，其目的是增加管壁一

侧的焊脚高度。

在时钟5点-2点位置处为控制熔池温度和形状，宜用间断熄弧或挑弧法施焊。间断熄弧焊的操作要领为:当熔敷金属将熔池填充得十分饱满，使熔池形状欲向下变长时，握

图3-7-5右侧焊焊条倾斜角度示意图

焊钳的手腕迅速向上摆动，挑起焊条端部熄弧，待熔池中的液态金属将凝固时，焊条部迅速靠近弧坑，引燃电弧，再将熔池填充的十分饱满。引弧、熄弧如此不断地进行。每熄弧一次的前进距离为1.5-2mm。

在时钟2点-11点位置处是上坡焊与平焊。焊接时为防止熔池金属因在管壁一侧聚集而造成低焊角或咬边，应将焊条端部偏向底板一侧，按图3-7-7所示方法，作短弧斜锯齿形运条，并使电弧在底板侧停留时间长些。当施焊至11点处位置时，以间断熄弧或挑弧法填满弧坑后收弧。

图3-7-6时钟6点-5点位置运条示意图图3-7-7时钟2点-12点处运条示意图

(2)更换焊条的方法焊缝起接更换焊条时可采用热接法，熄弧前回焊lomm左右，并拉长电弧至熄弧。迅速更换焊条，在熄弧处引燃电弧，适当预热后至接头处，压低电弧，当根部有击穿后形成熔孔，稍停片刻，转人正常焊接。

(3)左半圈的焊接施焊前，将管板右侧焊缝的始、末端焊渣除尽。如果时钟6点-7点处焊道过高或有焊瘤、飞溅物时，必须进行整修或清除。

1)焊道始端的连接:由8点处向右下方以划擦法引弧，将引燃的电弧移至右侧焊缝