弧光闪耀人生,火花飞出精彩!焊接路上,家园伴你同行!焊工:焊不好那是天气不好
一、专业知识讲解
相关工艺知识
1.管子对接焊的分类
管材对接焊根据固定位置的不同可分为水平转动焊、水平固定焊、垂直固定焊、45°固定斜焊等几种形式,如图3-6-1所示。大部分管子的焊接只能单面焊,故多采用单面焊双面成形焊法。根据管子壁厚不同,可以开V形或U形坡口以保证焊透。下面就管子对接水平固定全位置焊接做一介绍。
2.管子对接水平固定全位置焊
管子对接水平固定焊需经过仰、立、平三种焊接位置的转换焊接,焊接熔池在各种位置转换变化过程中形成,所以水平固定焊称为全位置焊。这种焊接位置操作难度较大,要使焊缝成形基本一致,就更有难度,这就要求焊工在焊接位置转换过程中,必须相应调整焊条角度才能控制好熔池形状,否则就会产出现焊缝宽窄不一致、高低相差大的不良成形,尤其是平焊位容易出现下凹现象,仰焊位容易产生夹渣、未熔合和焊瘤等缺陷,焊道易产生焊缝中间高、两侧咬边等缺陷。因此,焊接时应注意每个环节的操作要领。
a)管子水平转动焊b)管子垂直固定焊。)管子水平固定焊d)管子45°固定斜焊 水平固定管的焊接,是空间全位置焊接。
为方便叙述施焊顺序,将水平固定管的横断面看做钟表盘,划分成3 ﹑6﹑ 9﹑ 12等时钟位置。通常定位焊缝在时钟的2点、10点位置,定位焊缝长度为10 - 15 mm,厚度为2-3mm。焊接开始时,在时钟的6点钟位置起弧,把环焊缝分为两个半圈,即时钟6-3-12点位置和6-9-12点位置。焊接过程中,焊条与焊接方向管切线的夹角不断地变化。
3.操作姿势
小径管管对接水平固定焊的焊工操作姿势如图3-6-2所示,拿焊钳的手臂在两腿之间胸前操作焊接,且焊工与试件要有适当距离和角度,操作时动作要稳、准。小径管管对接水平固定焊时,焊前应检查装配的定位焊、清理焊件符合要求后,按需要的高度将焊件固定在操作架上待焊,焊工要有适当的操作空间,焊前调试好焊接参数。
图3-6-2a为焊工面对焊缝反握焊钳操作焊接,图3-6-2b-d为焊工斜对焊缝30°-40°的正握焊钳焊接。
a)反握焊钳焊接b)-d)正握焊钳焊接
一、小径管管对接水平固定焊开坡口和装配方法
(1)试件材料 20无缝钢管。
(2)试件规格 60mm x4mm,L =200mm,见图3-6-3
(3)坡口尺寸 60°V形坡口,钝边为0.5-1mm。
(4)焊接材料 E4303或E5015焊条,直径为2. 5mm或3. 2mm。
(5)焊接要求 单面焊双面成形。
(6)试件装配
1)修磨钝边为1-1. 5mm,无毛刺,错边量,
2)试件清理。用角向磨光机、锉刀、砂布和钢丝刷等清理坡口正反两面各20mm范围内的油污、水分、氧化物、毛刺和铁锈等,直至露出金属光泽。
3)试件的装配与定位焊。将清理好的试件,对齐找正、留有3-4mm间隙,用正式焊接工艺和焊接材料在试件坡口内斜平位置(上爬坡)定位焊一处即可,其焊缝长度为巧~左右,将定位焊点处理成斜坡状并有适当的反变形。组装后经检查合格后,按焊位和合适的高度将管子固定在操作架上待焊。小径管子对接水平固定焊试件如图3-6-3所示。
二、小直径管对接水平固定打底层焊接技术
(1)引弧
连弧焊引弧。
用碱性焊条焊接时,在起弧过程中,由于熔渣少、电弧中的保护气体少等原因,使熔池保护效果不好,焊缝极容易出现密集气孔,多为N2气孔。为了防止这类现象出现,碱性焊条的引弧多采用划擦法。在始焊处时钟6点位置的前方l 0mm处引弧后,把电弧拉至始焊处,即时钟6点位置进行电弧预热,当发现坡口根部有“出汗”现象时,将焊条向坡口间隙内顶送,听到“噗噗”声后,稍停一下,使钝边每侧熔化1-2mm并形成第一个熔孔,这 时引弧工作完成。
碱性焊条许用电流比同直径的酸性焊条要小10%左右,所以,引弧过程容易出现勃焊条现象。为此,引弧过程中要求焊工手稳、技术高,引弧及回弧动作要快、准。
(2)断弧焊引弧
在时钟6-5点位置,即仰焊位置引弧,用长弧进行预热,当焊条端部出现熔化状态时,用腕力将焊条端部的第一、第二滴熔滴甩掉。与此同时,观察预热处有“出汗”现象时,迅速而准确地将焊条熔滴送人始焊端间隙,稍做一下左右摆动的同时,焊条向后上方稍微推一下,然后向斜下方带弧、灭弧,第一个熔池就这样形成了,引弧工作结束。
2.焊条角度
(1)起焊点,即时钟5-6点位,焊条与焊接方向管切线的夹角为80°-85°
(2)在时钟7-8点位置,为仰焊爬坡焊,焊条与焊接方向管切线的夹角为100°-105°。
(3)在立焊位置,即时钟9点钟位置,焊条与焊接方向管切线的夹角为90°。
(4)在立位爬坡焊位置,即时钟10-11点位置施焊过程中,焊条与焊接方向管切线的夹角为85°-90°。
(5)在平焊位置,即时钟12点位置焊接时,焊条与焊接方向管切线的夹角为75°-80°。
各点位置焊条角度如图3-6-4及3-6-5所示。前半圈与后半圈相对应的焊接位置,焊条角度相同。
a)坡口尺寸b)焊条左右角度。)焊接层次
d)打底焊熔孔和焊缝成形e)、f)各种位置的焊条角度和运弧方法
3.运条方法
(1)连弧焊运条方法
电弧在时钟6-5点位置A处引燃后,以稍长的电弧加热该处2-3s,待引弧处坡口两侧金属有“出汗”现象时,迅速压低电弧至坡口根部间隙,看到有熔滴过渡并出现熔孔
时,焊条稍微左右摆动并向后上方稍推,观察到熔滴金属已与钝边金属连成金属小桥后,焊条稍拉开,恢复正常焊接。焊接过程中,必须采用短弧把熔滴送到坡口根部。
爬坡仰焊位置焊接时,电弧以月牙形运动并在两侧钝边处稍作停顿,看到熔化的金属已挂在坡口根部间隙并熔人坡口两侧各1-2mm时再移弧。时钟9-12点位置、3-12点位置,即水平管立焊爬坡位置焊接手法与时钟6-9, 6-3点位置大体相同,所不同的是管子温度开始升高,加上焊接熔滴、熔池的重力和电弧吹力等作用,在爬坡焊时极容易出现焊瘤,所以,要保持短弧快速运条。
在时钟12点,即管平焊位置焊接时,前半圈焊缝收弧点在B点。
(2)断弧焊运条方法。
断弧焊每次接弧时,焊条要对准熔池前部的1∕3左右处,接触位置要准确,使每个熔池覆盖前一个熔池2∕3左右。灭弧动作要干净利落,不要拉长电弧,灭弧与接弧的时间间隔要适当,其中燃弧时间约1s∕次,断弧时间约0.8s∕次,灭弧频率大约为:仰焊和平焊区段35-40次∕min,立焊区段40-45次∕min.焊接过程中采用短弧焊接,使电弧具有较强的穿透力,同时还要控制熔滴的过渡应尽量细小均匀,每一焊点的填充金属不宜过多,防止熔池金属外溢和卞坠。
焊接过程中,熔池的形状和大小要基本保持一致,熔池液态金属清晰明亮,熔孔始终深人每侧母材1-2mmo
4.与定位焊缝接头
焊接过程中,焊缝要与定位焊缝相接时犷焊条要向根部间隙位置顶送一下,当听到“噗噗”声后,将焊条快速运条到定位焊缝的另一端根部预热,看到端部定位焊缝有“出汗”现象时,焊条要往根部间隙处压弧,听到“噗噗”声后,稍作停顿,用 原先的焊接手法继续施焊。
5.熄弧
后半圈焊缝将要与前半圈的收弧处相接时,焊接电弧应在收弧处稍停一下,预热,然后将焊条向坡口根部间隙处压弧,让电弧击穿坡口根部,听到“噗噗”声后稍作停顿,再继续沿斜坡向前焊10-15 mm,填满弧坑。
收尾处焊接时,由于此时接头处管壁温度已升高,灭弧时间应稍长一些,焊条熔滴送人要少一些、薄一些。严格控制熔池的温度,防止根部出现焊瘤或焊漏。
三、小直径管对接水平固定盖面层焊接技术
1、清渣
仔细清理打底层焊缝与坡口两侧母材夹角处的熔渣、焊点与焊点叠加处的熔渣。
2. 运条方法
在时钟5-6点位置,即仰焊位置引弧后,长弧预热仰焊部位,将熔化的第一、第二滴熔滴甩掉,因为此时的熔滴温度低、流动性不好。然后以短弧的方式向上送熔滴,采用月牙形运条或横向锯齿形运条法施焊。焊接过程中始终保持短弧,焊条摆至两侧时要稍作停顿,将坡口两侧边缘熔化1- 2mm,使焊缝金属与母材圆滑过渡,防止产生咬边缺陷。
焊接过程中,熔池始终保持椭圆形状且大小一致,熔池应明亮清晰。前半圈收弧时,要对弧坑稍填些熔化金属,使弧坑成斜坡状,为后半圈焊缝收尾创造条件。焊接后半圈之前,应把前半圈起头部位焊缝的焊渣敲掉10-15 mm,焊缝收尾时注意填满弧 坑。用碱性焊条焊接盖面层时,始终用短弧预热、焊接,引弧方法采用划擦法。
3.焊条角度
由于根部打底层焊缝已焊完,盖面层焊缝与根部是否焊透无关,主要技术问题是盖面层焊缝应成形良好,余高应符合技术规定,焊缝与母材圆滑过渡,无咬边。为此,焊条与管子焊接方向切线的夹角应比打底层焊接稍大5°左右,如图3-6-6所示。
(1)仰焊位置,即时钟6-7点位置,焊条与焊接方向管切线的夹角为85°-90°。
(2)仰位爬坡焊位置,即时钟7-8点位置,焊条与焊接方向管切线的夹角为105°-110°。
(3)立焊位置,即时钟9点钟位置,焊条与焊接方向管切线的夹角为95°。
(4)立位爬坡焊位置,即时钟10-11点位置,焊条与焊接方向管切线的夹角为90°-95°。
(5)平焊位置,即12点钟位置,焊条与焊接方向管切线的夹角为75°-80°
4. 盖面焊接前要清理好前层焊道的焊渣、飞溅物和夹角,凸起部分铲掉修平,调试好焊接参数。焊接时焊条与管外壁的夹角与打底层焊的角度相同,运弧以月牙形和正锯齿形为主,幅度可大些,关键是在于各部位的运弧速度和电弧长度,电弧运至焊道两侧要慢,以提高其两侧温度,防止产生咬边、中间要快,并防止中间温度过高使焊道凸起,要特别注意电弧运至中间的弧长,宁短勿长,即可获得宽窄一致、波纹均匀的焊缝成形。 右半圈收弧时,对弧坑稍填一些熔滴,使弧坑呈斜坡状,以利左半圈的接头。在左半圈焊接前需将接头处约10㎜左右的渣壳去除,最好采用砂轮机打磨成斜坡状。
四、操作步骤
1)熟悉图样、清理坡口表面和修锉钝边。
2)按装配要求组装试件,进行定位焊,并将试件水平固定在焊接支架距地面800- 900mm的高度上待焊。
3)从管子仰焊位处引弧起焊,按逆时针先焊右半圈,采用断弧法焊至平焊位。
4)清理焊渣并修磨仰、平焊位接头成缓坡状。
5)变换焊接位置,焊接左半圈,在仰焊位缓坡状处起头或用电弧切割成缓坡状再起 头,用与右半圈同样的操作方法完成打底层的焊接。
6)清理焊渣及飞溅物,焊接盖面层,仍采用两半圈焊法,施焊时均采用月牙形或横
向锯齿形运条法焊接,注意收弧时填满弧坑。
7)焊接后,清理管件内、外焊缝的焊渣和飞溅物,检查正、反两面焊缝,分析问题, 总结经验。
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