管板手工电弧焊水平焊接工艺

管板手工电弧焊水平焊接工艺

乔立彬

大庆油田中油电能热电二公司热机检修部黑龙江大庆市163000

摘要：管线进行检修，抢修维护焊接工作有时也对油，气，水，管线，容器进行焊接，在安全方面，工作前，要对所焊接的油气管线进行置换，工作前必须使用仪器进行试验合格后方可焊接，工作现场要备防火沙，灭火器，一级动火现场必须配消防车，主管安全领导必须到达现场，方可施工，焊工要穿防烫服，防静电工鞋，所以焊接操作人员要按规定焊接。本文重点阐述管板手工电弧焊，通过焊接操作手法，控制热输入和熔合情况，保证取得优异的外观成型和内部探伤质量。

关键词：管板；电弧焊；质量；安全

前言

管板水平固定焊接由平位、立位和仰位焊接三个位置组成，也是管板类焊接中操作难度最大的焊接位置。焊接位置通过管子轴线的垂直平面分成两半周，每层都分成两半周进行施焊。焊接此位置时，液态金属极容易下坠，使管的焊趾处产生咬边及焊瘤，板的焊趾处，也易产生焊瘤、咬边及焊缝成型不良等缺陷。为了避免产生各种缺陷，首先焊缝两侧10-20mm范围内需清除氧化皮、油污等杂质露出金属光泽，严格控制热输入及层间温度和冷却速度，焊接电流、适合，两侧摆动要稍快，保持短弧焊接。焊接时要随时调整焊条角度，顶住液态金属，防止下坠。填充速度要合适，熔滴过度及熔池温度要控制好，可采用断弧，可根据焊接实际情况和焊接位置来选择。

焊接操作要点是引弧、焊枪摆动、接头、收弧等，掌握好以上操作要点，就可以焊接出合格的焊道，下面就以管Φ60×4mm，板厚度10mm，材质20g+20#钢板的骑坐式管板水平固定焊接为例，进行操作说明。

1焊前准备

1.1焊接工艺准备

焊接方法：手工电弧焊；

接头形式：管板角接接头；

焊接位置：水平固定焊接；

板件材质及规格：20#，180×180×10mm；

管件材质及规格：20g，Φ60×4×130mm；

2.坡口准备及定位焊

为保证焊透和优良的外观成型应正确选择坡口形式：坡口角度为单侧45°，间隙为2.8-3.0mm，钝边为1.0-2.0mm。定位焊在12点钟、3点钟和9点钟位置点固三点，保证定位焊点强度和坡口间隙大小一致。

2.1主要焊接参数

3焊接操作过程及要点

3.1焊前清理

用锉刀、砂纸、钢丝刷、角向磨光机等工具，在坡口边缘20mm范围内，清除铁锈、油脂、氧化皮及其它污垢，使之呈现出金属光泽。

3.2操作过程

1）定位焊：将试件放置平稳，找好间隙后采用手工焊方法将组对好的工件进行定位焊。试件在装配定位焊时，所使用的焊条与正式工艺相同。在试件12点钟、3点钟和9点钟位置点固三点。

2）打底焊：将试件在水平固定位置固定好，开始焊接。全位置焊接过程的焊条角度随管弧度调整。

引弧要在6点钟位置的左侧或右侧10mm处，引燃电弧后稍作停顿，待根部熔化后填加焊条完成搭桥，形成熔池和熔孔后，将焊条送到根部，并开始填加金属，此时电弧稍向上移动，焊条始终要送到熔池前方的熔孔处，在根部做小的推送动作。焊接过程中，电弧尽可能压低，保证根部焊透，熔池大小要适当，保持熔孔大小一致，使管板和管的坡口面熔合良好。焊接时要以大臂带动小臂并以肘关节为支点手腕关节做小幅度的左右摆动，距离熔池高度1-2mm为宜。

要根据熔池的大小和熔孔表面情况来适当调整焊条角度和焊接速度，保证根部焊道的宽度和厚度一致，中途如需要停弧的情况下，焊条不可立即离开熔池，待熔池温度降低后再移开，防止冷缩孔引起的裂纹、气孔的产生，也可保证焊缝的机械性能。

接头前，要用角向磨光机将收弧处磨成U型缓坡状，收弧处焊缝金属越薄越好，有利于接头，避免接头处产生未融合及背面焊道出现凹坑。接头时在U形状下方5mm处引燃电弧，保证焊缝正面及背面熔透后再向前施焊。在焊接过程中要观察熔池的状况和熔孔的大小，在均匀移动过程中，必须将交界处充分的熔合。熔孔应深入母材0.5mm左右，熔池液态金属应清晰明亮。为了保证根部焊透，首先应压低电弧调整焊条角度，按顺时针方向焊至12点钟位置右侧10-20mm定位焊缝处。

在焊至12点定位焊缝，角向磨光机磨打过的弧坑处时，需要略微地提高焊条的角度，使电弧拉长，快速提高焊接的速度，使焊条在垂直方向对定位焊缝处预热，可以少加或者不加焊缝金属，这样可以保证焊缝高低宽窄比较一致，使接头熔合更加良好，焊接板件一侧的熔孔要比管子侧稍大，能有效的控制焊缝背面焊道成型良好。

焊接第二半圈时，首先用角向磨光机将焊接接头处打磨成缓坡状，再从6点钟焊道接头处引燃电弧，在已经打磨过的斜坡处加热焊道，使焊缝开始熔化并出现熔池和熔孔后，这时需要填加焊接金属，按逆时针方向焊接。焊至12点位置时，停止送条，待原焊缝熔化时，迅速填加使其融合，这时可以封闭焊道，收弧的焊接速度应适当减慢，避免产生弧坑和裂纹，收弧完成打底层焊接。收弧时应在管座上方12点接头处送几滴铁水，使熔池缓慢冷却，然后将焊条撤出电弧区，同时电弧熄灭，移开。控制打底层焊缝厚度在2.5mm左右，焊接完成后，用钢丝刷清理表面氧化物，然后进行盖面层的焊接。

3）盖面焊：焊接时焊接方向从下往上焊接，在打底焊道上引弧，在六点钟位置开始焊，焊枪作月牙形或锯齿形摆动，坡口边缘及打底焊表面融化后形成熔池，在坡口两侧稍停顿，保证熔敷金属与母材融合良好。盖面过程中，运弧要平稳，与焊件的夹角与打底焊相同，焊接过程仔细观察熔池的变化来判断是否焊透，但需注意以下几点：（1）焊接时，与打底层的焊道接头错开，不得将打底焊道烧穿，焊接过程中焊条应连续送入熔池，稍作横向摆动，由于重力使熔池下沉于是熔池水平下降，熔池表面扩张，防止焊道下坠和背面氧化。（2）焊条需要小幅度摆动，将打底层覆盖并将管件和板件焊接在一起。如果没焊透，则熔池不会下沉，焊接过程中焊缝表面呈银白色（3）盖面焊接时焊接参数基本不变，但焊接速度相比于打底焊时要稍微加快。（4）保证盖面焊道形状圆滑过渡，焊缝厚度应控制在4mm左右，焊脚尺寸约为5-6mm，并注意控制咬边。

4）焊后清理及检验：焊接完成后，将焊缝表面清理干净，飞溅等用钢丝刷清理干净，并保持焊缝原始状态，露出焊缝。

4结述语

有效控制焊接过程中试件收缩造成的焊缝间隙变化，保证良好的焊接质量。通过控制焊枪摆动，保持焊脚尺寸，即可控制焊缝厚度。通过此工艺焊接的焊缝，从外观成型和内部质量两方面均获得了优良的质量。焊接材料应根据母材化学成分，机械性能，来选用焊接材料，焊接材料选错给工程造成不可估量的损失，焊接人员要自我培训，系统的对所有的钢材，材质进行理论实际练习，严格执行焊接规程及安全规程，在室外手工电弧焊焊时必须设挡风屏，防止焊接时产生气孔等缺陷。