不锈钢管45°上斜固定焊接十字障碍

2023-06-15 历史故事版权反馈

【摘要】：不锈钢管对接45°上斜固定加十字管障碍焊的焊条电弧焊单面焊双面成形的特点：1）为了不损坏不锈钢管的耐蚀性，焊前不锈钢管采用专用打磨不锈钢的砂轮打磨管子的氧化膜，可用不锈钢钢丝刷清除焊渣。

1.焊接工艺特点

由于管焊件是倾斜的（45°上斜），用焊条电弧焊方法熔化的金属，都有从坡口上侧坠落到下侧的趋势，焊接熔池形状不好控制。故对焊工的综合操作技能要求更高，这是各类技能考试与各级焊工技术比赛较难操作的一种焊接项目。

不锈钢管对接45°上斜固定加十字管障碍焊的焊条电弧焊单面焊双面成形的特点：

1）为了不损坏不锈钢管的耐蚀性，焊前不锈钢管采用专用打磨不锈钢的砂轮打磨管子的氧化膜，可用不锈钢钢丝刷清除焊渣。

2）由于奥氏体不锈钢焊条的热导率小，线胀系数大，焊后容易产生较大的变形。因此，焊接过程中要采用短弧、快速焊。

3）不锈钢焊条在焊接时，由于焊芯的电阻率大，焊条药皮容易发红。因此，焊接过程中应采用较小的焊接热输入。

4）多层焊时，层间温度应严格控制在80℃以下。

5）为了避免不锈钢在焊接时容易出现晶间腐蚀，应选用超低碳焊条。

6）ϕ50mm×4mm不锈钢管在焊接过程中，可不预热。

图1-3 V形坡口

2.焊件材料及尺寸

（1）焊件材料 12Cr18Ni9不锈钢管。

（2）焊件尺寸规格（直径×壁厚×长）为：ϕ50mm×4mm×100mm，2件。

（3）焊件坡口 V形坡口如图1-3所示。

3.焊接材料及设备

（1）焊接材料 E308-15（A107）焊条，ϕ2.5mm。

（2）烘干温度焊前经250～300℃烘干，保温时间1h，随用随取。

（3）焊接设备 ZX5—400型弧焊整流器1台，直流反接。

4.辅助工具及量具

角向打磨机、焊条保温筒、敲渣锤、钢直尺（300mm）、钢丝刷和焊缝万能量规等。

5.焊接参数

ϕ50mm×4mm不锈钢管对接45°上斜固定加十字障碍焊条电弧焊的焊接参数见表1-9。

表1-9 ϕ50mm×4mm不锈钢管对接45°上斜固定加十字障碍焊条电弧焊的焊接参数

6.钢管的组装和定位焊

首先在时钟钟面10点和2点位置处各定位焊1点，其焊缝长为10～15mm。错边量≤0.3mm。钢管定位焊所用的焊接材料应与焊全缝相同，定位焊缝不应有焊接缺陷，在定位焊缝的两端修磨出斜坡，为焊全缝时作好接头准备。定位焊的焊接参数见表1-10。

7.钢管焊件的焊接操作

（1）焊前清理装配及焊接

1）焊前清理。在坡口及坡口边缘两侧各10～15mm范围内用角向打磨机进行打磨，使之呈现出金属光泽，并清除油、污、锈、垢，将焊丝也要进行同样处理。

2）焊件装配。将打磨完的焊件进行装配，装配尺寸见表1-10。

表1-10 不锈钢管对接45°上斜固定加十字障碍焊条电弧焊的装配尺寸（单位：mm）

（2）定位焊清理完的焊件焊前要进行定位焊，定位焊焊缝长为5～8mm，其厚度为3～4mm，定位焊焊缝质量与正式焊缝同样要求。定位焊的焊接参数见表1-9，不锈钢钢管对接45°上斜固定加十字障碍形式及定位焊的位置如图1-4所示。

8.焊接

不锈钢钢管的焊接层次分为打底焊和盖面焊两层。

（1）打底焊打底层的焊接是难度最大的一个环节。焊接时，为保证坡口上侧和坡口下侧的受热量均匀，应通过焊条的摆动，左右平行运动，从而促成熔池始终保持在水平位置上。在保证熔透的情况下，焊接速度应快些。起焊时，焊工操作位置为侧面蹲好，起弧点应越过时钟6点位置，并将管子周围分为左、右两个半圆各10～20mm，待电弧稳定燃烧后，将电弧压低焊接，以时钟3点到9点处为轴分为上下两个半圆，下半圆焊接由时钟6点→5点→4点→3点→2点处（或者6点→7点→8点→9点→10点处）止，焊条尽量伸向时钟的2点（或10点）位置处；上半圆由3点到2点处（或9点到10点处），中间用锉刀将焊缝锉成斜坡形，在3点（或9点）处起弧，直焊到11点到12点（或12点到1点之间）处，在12点处焊缝要搭接8～10mm。当发现熔孔过大，铁液稍有下坠现象时，应立即熄弧，待熔池稍冷却后，再继续起弧→熔化→焊接。施焊时焊条与焊件的角度如图1-5所示。

图1-4 不锈钢钢管对接45°上斜固定加十字障碍形式及定位焊的位置

a）障碍管形式 b）定位焊位置

图1-5 焊条与焊件角度

施焊过程要注意的是，焊条应随着管子曲率变化而变化，焊工操作姿势也应随其适当地进行调整，以便操作。施焊时，焊条的运动应平稳，填送焊条熔滴的位置应在上坡口的钝边处，通过电弧的吹力托住铁液，使铁液自然地流向下坡口的钝边处，在形成熔孔的情况下，焊件坡口上下侧也熔化良好。值得提醒的是为保证焊件内（管子内部）成形良好，不出现仰面、斜仰位焊缝内凹、管件内上爬坡及管平面下陷而形成焊瘤的情况下，在仰面、斜仰面的位置焊接时，焊条应尽量送进间隙中去。当在管上爬坡焊与管平面位置焊接时，焊条应送到上坡口根部的边沿处，利用铁液的自重，自然地下沉到焊缝内，这样才能保持焊件内成形良好。前半圆焊完后，再进行后半圆的焊接，施焊方法同上。

（2）盖面焊焊接时，与打底焊时的焊条角度及运条方法相同，采用斜拉、椭圆形运条法（即斜圆圈运条法）。在上坡口与下坡口处平行的划椭圆形圆圈，焊条在上坡口边缘停留时间要比下边缘稍长些，坡口上下边缘要各熔化2～2.5mm。盖面焊要获得良好的外观成形，除了手把要稳，运条要匀，还应抓好起头、运条、收弧三个环节，这三个环节就是接好两个头的问题，即下接头与上接头。上接头与下接头斜圆圈接头运条手法及接头位置如图1-6所示。