浅议水平固定管单面焊双面成型焊接工艺技术方法

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1、浅议水平固定管单面焊双面成型焊接工艺技术方法　　摘要：近年来，我国的水平固定管焊接技术发展迅速，但由于这项技术的操作难度系数比较大，并且操作流程较为复杂，所以仍需电焊工熟练掌握焊接技能。在此，笔者将根据多年工作经验对水平固定管的单面焊双面成型焊接技术进行阐述。管件的水平固定焊又称为全位置焊。焊接时两相接管段水平放置，开坡口的一侧相对接，两中心线重合，且均固定不允许转动。管件水平固定焊这是最难掌握的一个项目，必须掌握了板对接的平焊、立焊、仰焊位置的单面焊双面成形技术，才能焊出合格的试件。关键词：水平固定管单面焊双面成型机

2、理焊接工艺一、低碳钢焊条电弧焊单面焊双面成形焊条电弧焊单面焊双面成形广泛应用于锅炉、压力容器、管道维修及其他重要焊接结构中，是主要的单面焊双面成形工艺方法。由于焊条电弧焊工艺灵活，适应性强，设备简单，生产成本较低，不受环境、焊接位置等因素的限制，因而尽管工艺较为落后，但在生产和培训中仍被列为首位。二、单面焊双面成形机理1.击穿成形机理9在母材选用一定的坡口、间隙、钝边条件下，选择合适的焊条角度，采用锯齿形或月牙形运条方法，焊条均匀向前摆动，使坡口钝边处的母材金属和填充金属共同镕化形成熔池，从而形成背面焊道；或采用断弧焊

3、法打底焊，采用一点或两点击穿使母材坡口根部钝边金属熔化形成熔池，从而形成背面焊道，这种成形机理称为击穿成形机理。无论是连弧焊法还是断弧焊法，在打底焊时击穿成形机理的关键是熔孔效应。在电弧高温和吹力作用下，坡口根部部分金属被熔化形成金属熔池，在熔池前沿会产生一个略大于坡口装配间隙的孔洞，称为熔孔。液态金属通过熔孔送向焊缝背面，使背面焊缝成形。同时，焊条药皮熔化时所形成的熔渣和气体可以对焊缝背面进行保护，背面焊道的质量是由熔孔尺寸大小、形状、移动均匀程度决定的。在不同的焊接位置观察熔孔有所差别，在平焊时，由于熔渣的超前影响

4、，熔孔不如其他焊接位置容易观察到，但在实际中熔孔也是必须存在的。2.渗透成形机理渗透成形机理是：在坡口无间隙或间隙很小、钝边较厚的情况下，焊接时采用较小的焊接电流和较大的焊条倾角，焊接电弧沿焊缝方向在坡口根部做直线运行，熔化的液态金属通过间隙渗透到焊缝背面，与坡口钝边形成紧密结合，使焊件背面形成焊缝。9渗透成形由于坡口间隙小、钝边厚，且焊接速度较快，因而不能形成均匀搅拌的熔池，熔池的快速冷却使根部金属难于良好熔合，易出现“虚焊”现象，焊缝力学性能很差，因此在单面焊双面操作中很少采用。三、单面焊双面成形方法的应用按成形方

5、法不同，焊条电弧焊单面焊双面成形可分为断弧焊法和连弧焊法两种。对于薄板、带障碍、间隙较大工艺条件下及使用酸性焊条焊接时，可使用断弧焊法，以有效控制熔池温度。在间隙或坡口角度很大的情况下，也能保证液态熔滴向熔池正常输送，实现单面焊双面成形。对于焊件厚度较大、间隙加减法上及坡口角度较小的工艺条件下及使用碱性焊条焊接时，可采用连弧焊法实现单面焊双面成形。连弧焊法电弧稳定，热量集中，可通过较窄的间隙实现均匀操作，进行各种位置的单面焊双面成形，且焊接缺陷少，特别适用于碱性焊条的焊接。1.焊前准备1.1试件加工选用20#无缝钢管，

6、规格为Φ114Х6mm。将钢管用氧-乙炔切成125mm长的管段，单面坡口角度为30度，如图1-1。1.2试件的清理将管子的坡口里外边缘20mm范围内清除铁锈、油质、氧化皮及其它污垢，使之呈现出金属光泽。如图1-2。91.3试件的装配与定位焊试件在装配定位焊时，所使用的焊条和正式焊接时使用的焊条相同。定位焊共两处，每处定位焊缝长约10mm，分布在钢管10点钟和2点钟位置处。定位焊除在管子坡口内直接进行外，也可用连接板在坡口外进行装配点固。试件装配定位可采用下述三种形式中的任意一种，如图1-3所示。试件固定好后，将定位焊缝

7、的两端打磨成缓坡形。待正式焊接时，焊至定位焊处，只需将焊条稍向坡口内给送，以较快的速度通过定位焊缝，过渡到前面的坡口处，继续向前施焊。无论采用哪种定位焊，都不允许在仰焊位置进行点固。定为焊时，注意平焊部位的间隙要大于仰焊部位的间隙约0.5mm左右，以防止焊接时的收缩，造成平焊部位间隙变小而影响焊接。仰焊部位的间隙为2.0mm，平焊部位的间隙为2.5mm，试件装配尺寸见图1-4和表1-1。1.4焊接材料和焊接电源焊条选用E5015Φ2.5mm和Φ3.2mm两种规格的。要求焊条不得受潮变质，焊心无锈，药皮不得开裂和脱落。用

8、前烘至350-400℃，恒温2h。电源采用直流反接。2.焊接操作工艺2.1焊接工艺参数9焊接工艺参数见表1-2，焊缝外观尺寸要求表1-3，焊接分为三层三道，见图1-5。2.2焊接操作2.2.1根部焊道要求根部焊透，背面焊缝成形良好。打底层焊缝的焊接，沿垂直中心线将管件分为两半周，称前半周和后半周，各分别进行焊接，仰焊—立焊—平焊。