不锈钢大径管垂直固定手工焊接技巧优化

2023-06-15 历史故事版权反馈

【摘要】：表2-4 不锈钢钢管对接垂直固定单面焊双面成形的焊接参数4.焊接操作焊接层次分为打底层、盖面层两层。不锈钢管对接垂直固定手工TIG焊打底焊时焊枪与焊丝、管子的角度如图2-5所示。同时，每道焊缝与前一道焊缝要搭接1/3左右，盖面层焊缝要熔进坡口两侧边缘1～2mm。图2-6 不锈钢管对接垂直固定焊条电弧焊盖面焊时焊条与管子的夹角

1.ϕ168mm×6mm不锈钢管对接垂直固定的手工钨极氩弧焊打底、焊条电弧焊盖面单面焊双面成形的特点

其操作特点与板横焊操作基本相同，所不同的是管对接在垂直位置焊接过程中，焊枪、焊丝和焊条都是围绕焊缝作平行移动，焊枪和焊丝的角度在熔池的移动中不改变。在焊接过程中，电弧推力要托住熔池中的熔液，以防止出现泪滴形焊缝。

2.焊前准备

（1）焊机 ZX7—400型直流弧焊整流器1台。

（2）焊丝选用H10Cr19Ni9焊丝，ϕ2mm。

（3）焊条选用E308—15（A107）焊条，焊条直径为3.2mm，焊前经350～400℃烘干1～2h。烘干后的焊条放在焊条保温筒内随用随取，焊条在炉外停留时间不得超过4h，否则，焊条必须放在炉中重新烘干。焊条重复烘干次数不得多于3次。

（4）钨极 WCe—5型（铈钨），ϕ2.5mm。

（5）氩气纯度（体积分数）为99.96%。

（6）焊件焊件材料为12Cr18Ni9不锈钢管，规格尺寸（直径×壁厚）为：ϕ168mm×6mm两件，焊件装配及焊接层次如图2-4所示。

（7）辅助工具及量具氩气表、角向打磨机、焊条保温筒、敲渣锤、钢直尺、钢丝刷、台虎钳、焊缝万能量规、样冲和划针等。

图2-4 焊件装配及焊接层次

a）焊件装配 b）焊接层次

3.焊件装配定位

（1）焊前清理在焊件坡口处及坡口边缘两侧各20mm范围内，用角向打磨机打磨，使之呈金属光泽，并清除油、污、锈、垢，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，其装配尺寸见表2-3。

表2-3 不锈钢管对接垂直固定单面焊双面成形的装配尺寸（单位：mm）

（3）定位焊清理完的焊件，焊前要进行定位焊，定位焊缝有3条，3条定位焊缝各相距120°，其焊缝长为5～8mm，焊缝厚度为3～4mm，定位焊缝质量与正式焊缝同样要求。其定位焊的焊接参数见表2-4。

表2-4 不锈钢钢管对接垂直固定单面焊双面成形的焊接参数

4.焊接操作

焊接层次分为打底层、盖面层两层。

（1）打底焊接焊接时，为了防止焊件上部坡口过热，母材熔化过多而产生下淌，在焊缝的背面形成焊瘤，为此，焊接电弧热量应较多地集中在坡口的下部，并保持合适的焊枪与焊丝的夹角，使电弧对熔化金属有一定的向上推力，托住熔化的金属不下淌，避免在焊缝背面形成焊瘤。焊丝送给量要适当，速度要均匀，中间有接头时，重新引弧的位置是在收弧处向后5～8mm处引弧，按打底焊的速度回焊至收弧处熔孔处，当出现新熔孔时再加填焊丝。不锈钢管对接垂直固定手工TIG焊打底焊时焊枪与焊丝、管子的角度如图2-5所示。

图2-5 不锈钢管对接垂直固定手工TIG打底焊时焊枪与焊丝、管子的角度

a）焊枪、焊丝与管子轴线的夹角 b）焊枪、焊丝与管子切线的夹角

打底层的引弧点是在任一定位焊缝上，引弧后，将定位焊缝预热至有出汗的迹象，焊枪开始缓慢向前移动，移至坡口间隙处，电弧对根部两侧加热2～3s后，待坡口根部形成熔池，此时再填加焊丝。焊接过程中，焊枪稍作横向摆动，在熔化钝边的同时，也使焊丝熔化并流向两侧，采用连续送丝法，依靠焊丝托住熔池，焊丝端部的熔滴始终与熔池相连，不使熔化的金属产生下坠。打底层焊缝的厚度以控制在2～3mm为宜。

焊接时，当遇到定位焊缝时，应该停止送丝或减少送丝，让电弧将定位焊缝及坡口根部充分熔化并与熔池连成一体后，再送焊丝继续焊接。

（2）盖面焊接盖面层的焊接参数见表2-4。盖面焊时，盖面层为1道焊缝时，采用锯齿形运条法，在焊缝的中间部分运条速度要稍快些，在焊缝的两侧稍作停顿，给焊缝边缘填足熔化金属，防止咬边缺陷产生。盖面层为2道焊缝时，采用直线形运条法，不作横向摆动，按打底层的焊法，分两个圆进行盖面层的焊接（即盖面层的上、下两个圆，先焊下部的圆，然后再焊上部的圆）。同时，每道焊缝与前一道焊缝要搭接1/3左右，盖面层焊缝要熔进坡口两侧边缘1～2mm。不锈钢管对接垂直固定焊条电弧焊盖面焊时焊条与管子的夹角，如图2-6所示。

5.焊缝清理

焊缝焊完后，用钢丝刷将焊接过程的飞溅物等清除干净，使焊缝处于原始状态，交付专职焊接检验前，不得对各种焊接缺陷进行修补。

6.焊接质量检验

根据中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局颁布实施的TSG Z6002—2010《特种设备焊接操作人员考核细则》评定：

1）表面不得有裂纹、未熔合、夹渣、夹钨、气孔、焊瘤和未焊透。

2）焊缝外形尺寸。焊缝余高为0～4mm，焊缝余高差≤3mm，焊缝宽度比坡口每侧增宽0.5～2.5mm，宽度差≤3mm。

3）焊缝表面缺陷。咬边深度≤0.5mm，焊缝两侧咬边总长度不得超过焊缝总长度的10%。背面凹坑深度不大于25%（板厚），且不大于1mm。

4）焊缝边缘直线度f≤2mm。

5）焊件变形。焊件焊后变形角度≤3°，错边量≤2mm。

6）焊件射线检测按照JB/T 4730.2—2005《承压设备无损检测第2部分射线检测》标准进行，射线检测技术不低于AB级，焊缝质量等级不低于Ⅱ级为合格。