骑座式管板垂直俯位固定焊操作技巧

1.焊前准备

（1）试件加工 选用厚度为12mm的Q235A钢板，用剪板机或氧乙炔气割方法将其加工成100mm×100mm的方形板块，然后用钻床在板的中心钻孔，钻孔的尺寸与所使用管件的内径相同。选用φ57mm×3.5mm的20无缝钢管，加工成75～100mm长的管段，坡口角度为50°。

（2）试件的清理 用砂纸和锉刀将管件和板件坡口及周围20mm范围内的油污、铁锈等清理干净，使之呈现金属光泽。并用锉刀将管件钝边打出，钝边尺寸为1.5～2.0mm。

（3）试件的组对与定位焊 骑座式管板垂直固定的组对参数见表2-34。

表2-34 骑座式管板垂直固定组对尺寸

由于管壁较薄，定位焊时不宜采用虚焊法，通常是在焊缝上进行击穿定位焊接。定位焊时所用焊条与正式焊接时相同。定位焊缝为3处，按圆周均匀分布，定位焊缝只焊两处，第三处为引弧焊接处，如图2-38所示。定位焊缝要错开金相试验的取样部位。定位焊缝长度为10mm左右，定位焊后的管内壁要与试板上所加工孔的内壁同心同轴，且圆滑过渡。定位焊缝两端，焊前要用角向磨光机修成斜坡状。

（4）焊接电源及焊接材料的选择 选用BX3-300-1型交流弧焊机作为焊接电源，其空载电压不低于70～80V，焊接电源动特性和调节特性良好。焊条型号为E4303，焊前经150～200°C烘干，保温1h，放入焊条保温筒内以备使用。使用前检查焊条表面有无药皮开裂、脱落和焊芯生锈、偏心等现象。

图2-38 定位焊缝位置示意图

（5）焊接参数的选择 骑座式管板垂直俯位固定焊其他各项焊接参数的选择见表2-35。

表2-35 骑座式管板垂直固定焊焊接参数

2.焊接(www.xing528.com)

（1）引弧 由于焊条直径较细，宜采用划擦法引弧，引弧点应在距始焊处10～15mm的底板坡口内侧，既可在焊接前方处，也可在焊接后方处。电弧引燃后要适当拉长，在始焊部位进行1.5～2s的预热，然后再压低电弧进行焊接。焊接开始时，电弧重心要放在底板坡口根部，2/3在底板坡口根部，1/3在管的坡口根部，以保证两侧热量平衡。实现上下两端的根部连接后，要快速间断灭弧施焊，此时要注意熔孔形成状况，2～3s后，放慢节奏，开始正式打底焊接。

（2）打底焊 焊接过程中要保持短的焊接电弧和适当的熔滴送进速度，每次给送液态金属的时间要控制在1.5～2s之内，间断灭弧的时间为1～1.5s。焊接过程中，焊条与底板和焊接方向之间的夹角如图2-39所示。随焊接位置的变化，手腕要不时变换角度。当位置跨度过大，不利于焊接时，应停止焊接，操作者调整位置后再行施焊。运条中要注意观察熔孔的尺寸变化情况，一般来说，垂直焊时，坡口下侧的熔孔是看不到的，而上侧的熔孔则由于金属熔渣的下淌裸露出来，坡口上侧熔孔的尺寸要比间隙大1～1.5mm。液态金属送入熔池时，电弧要在坡口根部稍作停顿，以保证根部充分熔透和形成熔孔。焊接电弧1/3在坡口外侧燃烧，2/3在坡口内侧燃烧。为避免坡口下侧与底板根部连接处产生未熔合和夹渣等缺陷，电弧的每一个引弧点的主要热量都要倾向于底板的根部边缘棱角处。当发现坡口上侧熔孔扩大时，要及时在熔孔上侧尖角处补充一滴液态金属，修补好熔孔尺寸，使之保持正常。当液态熔渣因某种原因产生超前流动堵塞熔孔时，借助电弧吹力加以排除。

图2-39 打底焊运条角度

a）焊条与底板间夹角 b）焊条与焊接方向夹角

（3）收弧 终止焊接前，在高温熔池上轻轻点焊两下，补充少量液态金属，给送熔滴的动作要快捷果断，否则起不到减小熔池产生冷缩孔的作用。也可用回焊方法收弧，但要注意收弧点不要太大，否则不利于接头。

（4）接头 接头方法有两种：热接法和冷接法。

热接时，更换焊条要迅速，在金属熔池尚处于红热状态时，即起弧焊接，起弧点在熔池前方10～15mm外，电弧引燃后，直接拉至原熔池弧坑上，压低电弧向根部焊接，形成新的熔孔后，恢复正常断弧焊接。

冷接时，要对焊缝及收弧处做必要的清理工作。电弧重新引燃后，要拉长电弧对原熔池及附近区域进行1.5～2s的预热，然后将电弧由熔池向底板坡口根部边缘斜向下焊接，当听到“”声时，立刻灭弧，并恢复正常焊接。

当焊到距定位焊接头处4～5mm时，变断弧焊为连弧焊。此时焊条倾角增大为40°～50°，并将电弧下压做上下斜锯齿形摆动，封口后不要立即断弧，应继续斜向摆动，直到将定位焊缝全部覆盖并形成新的熔孔为止。

从以上的焊接过程分析可知，骑座式管板垂直固定焊单面焊双面成形的机理和操作要点：因管板焊接时，板与管受热熔化状态差异较大，焊接过程中电弧所处位置及焊条倾斜角度是背面焊缝成形的关键。通过控制焊条倾角使管与板受热均衡，然后注意保持均匀合适的熔孔尺寸，就能够获得均匀一致，且无缺陷的背面焊缝成形。

（5）盖面焊 由于管壁较薄，无需焊接填充层，打底层焊接完成后，即可直接盖面。管板垂直固定焊盖面时，焊缝呈平角焊位置。焊接前要将打底焊道表面的焊渣和飞溅物清理干净。焊接过程中，焊条与底板的夹角为50°～60°，将电弧中心对准打底焊道偏下处，焊条做锯齿形小幅度摆动，摆动速度要慢，注意熔池上下边缘的熔化情况，防止产生咬边和焊脚下塌现象。