小直径管45°倾斜焊接固定技术

45°倾斜焊位固定管对接焊，它是介于水平固定与垂直固定焊位之间的焊接。焊接过程也分为两个半圆进行（以时钟的6点钟～12点钟，分为左右两个半圆），每个半圆都包括斜仰焊、斜立焊和斜平焊三种焊接位置。通常在时钟的6点钟位置开始焊接，在时钟12点钟位置收弧。

1.酸性焊条（断弧焊）焊接管对接45°倾斜固定焊位单面焊双面成形

（1）焊前准备

1）焊机。选用BX3-500直流弧焊机。

2）焊条。选用E4303酸性焊条，焊条直径为2.5mm，焊前经75～150℃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6h。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。

3）焊件（管件）。采用Q345（16Mn）钢管，直径为51mm，厚度为3.5mm，用无齿锯床或气割下料，然后再用车床加工成V形30°坡口。气割下料的焊件，其坡口边缘的热影响区应该用车床车掉，试件图样如图1-38所示。

图1-38 小直径管对接45°倾斜固定焊位焊条电弧单面焊双面成形

4）辅助工具和量具。焊条保温筒、角向磨光机、钢丝刷、敲渣锤、样冲、划针、焊缝万能量规等。

（2）焊前装配定位焊 装配定位的目的是把两个管件装配成合乎焊接技术要求的Y形坡口管焊件。

1）准备管焊件。用角向磨光机将管焊件两侧坡口面及坡口边缘20～30mm范围内的油、污、锈、垢清除干净，使其呈现金属光泽。然后在距坡口边缘100mm处的管焊件表面用划针划上与坡口边缘平行的平行线，并打上样冲眼，作为焊后测量焊缝坡口每侧增宽的基准线。

2）管焊件装配。将打磨好的管件装配成Y形坡口的对接接头，装配间隙始焊端为2.5mm（可以用φ2.5mm焊条头夹在试板坡口的钝边处，将两试板定位焊牢，然后用敲渣锤打掉定位用的φ2.5mm焊条头）。

装配好管焊件后，在时钟的2点、10点处，用φ2.5mm的E4303焊条定位焊接，定位焊缝长为10～15mm（定位焊缝焊在正面焊缝处），对定位焊缝焊接质量要求与正式焊缝一样。

（3）打底层焊接（断弧焊）操作 把装配好的管焊件，装夹在一定高度的架上（根据个人的条件，可以采用蹲位、站位等）进行焊接（焊件一旦定位在架子上，必须在全部焊缝焊完后方可取下）。

1）引弧。电弧起弧的位置在坡口的上侧，电弧引燃后，对起弧点处坡口上侧钝边进行预热，上侧钝边熔化后，再把电弧引至钝边的间隙处，使熔化金属充满根部间隙。这时，焊条向坡口根部间隙处下压，同时焊条与下管壁夹角适当增大，听到电弧击穿根部发出“噗噗”声后，当钝边每侧熔化0.5～1.5mm并形成第一个熔孔时，引弧工作完成。

2）焊条角度。焊条与焊管的夹角为85°～95°，焊条与焊管熔池切线夹角为80～90°。

3）打底层焊接操作。打底层焊接时，如果起弧点在5点钟～6点钟位置，则焊接的方向是由右向左进行：6点钟→7点钟→8点钟→9点钟→10点钟→11点钟→12点钟→1点钟止。

如果起弧点在时钟的7～6点钟位置时，则焊接的方向是由左向右进行：经过6点钟→5点钟→4点钟→3点钟→2点钟→1点钟→12点钟→11点钟止。

用断弧焊法进行打底层焊接时，利用电弧周期性的燃弧—断弧（灭弧）过程，使母材坡口钝边金属有规律地熔化成一定尺寸的熔孔，在电弧作用正面熔池的同时，使1/3～2/3的电弧穿过熔孔而形成背面焊道。

（4）盖面层焊接操作

1）清渣与打磨焊缝。仔细清理打底层焊缝与坡口两侧母材夹角处的焊渣，以及焊点与焊点叠加处的焊渣。将打底层焊缝表面不平处进行打磨，为盖面层焊缝焊接作准备。

2）焊条角度。焊条角度如下：

盖面层为1道焊缝时，焊条与下管壁夹角为80°～90°。

盖面层为2道焊缝时，第1道焊缝焊条与下管壁夹角为75°～80°，第2道焊缝焊条与下管壁夹角为80°～90°。

盖面层为3道焊缝时，第1道焊缝焊条与下管壁夹角为75°～80°，第2道焊缝焊条与下管壁夹角为95°～100°。第3道焊缝焊条与下管壁夹角为80°～90°。

所有盖面层焊道，焊条与焊点处管切线焊接方向夹角均为80°～85°。

3）运条方法。焊条由时钟7～8点钟位置起弧，由左向右方向施焊：6点钟→5点钟→4点钟→3点钟→2点钟→1点钟→12点钟→11点钟止，这是前半圈。后半圈焊接时：由5～6点钟位置起弧，由右向左方向施焊：6点钟→7点钟→8点钟→9点钟→10点钟→11点钟→12点钟→1点钟止。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，在焊缝的两侧稍做停顿，给焊缝边缘填足熔化金属，防止咬边缺欠产生。盖面层为2道焊缝时，采用直线形运条法，不做横向摆动，按打底层的焊法，分两个半圆进行盖面层的焊接。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。

（5）焊接参数 打底层焊缝采用单点击穿法，焊接参数见表1-12。灭弧频率：在斜仰焊位、斜平焊位为35～40次/min；在斜立焊位为40～45次/min。

表1-12 小直径管对接45°倾斜固定焊位焊条电弧焊焊接参数

（6）焊缝清理 焊完焊缝后，用敲渣锤清除焊渣，用钢丝刷进一步将焊渣、焊接飞溅物等清理干净，焊缝处于原始状态，交付专职检验前不得对各种焊接缺欠进行修补。

（7）焊接质量检验 焊缝尺寸应符合如下要求：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；焊缝宽度差≤3mm；咬边深度≤0.5mm，焊缝两侧咬边总长度≤15mm；焊件的错边尺寸≤2mm；焊后进行通球试验，球的直径为37.4mm。

焊件的射线透照应按NB/T 47013.1～13—2015《承设备无损检测》系列标准进行检测，射线的透照质量不低于AB级，焊缝的缺陷等级不低于Ⅱ级为合格。(www.xing528.com)

2.碱性焊条（连弧焊）焊接管对接45°倾斜固定焊位单面焊双面成形

（1）焊前准备

1）焊机。选用ZX5-400直流弧焊整流器。

2）焊条。选用E5015碱性焊条，焊条直径为2.5mm，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。否则焊条必须放炉中重新烘干，焊条重复烘干次数不得多于3次。

3）管焊件。采用Q345（16Mn）钢管，直径为51mm，厚度为3.5mm，用无齿锯床或气割下料，然后再用车床加工成V形30°坡口。气割下料的焊件，其坡口边缘的热影响区应该用车床车掉，试件图样如图1-38所示。

4）辅助工具和量具。焊条保温筒、角向磨光机、钢丝刷、敲渣锤、样冲、划针、焊缝万能量规等。

（2）焊前装配定位焊 装配定位的目的是把两个管件装配成合乎焊接技术要求的Y形坡口管焊件。

1）准备管焊件。用角向磨光机将管焊件两侧坡口面及坡口边缘20～30mm范围内的油、污、锈、垢清除干净，使其呈现金属光泽。然后在距坡口边缘100mm处的管焊件表面用划针划上与坡口边缘平行的平行线，并打上样冲眼，作为焊后测量焊缝坡口每侧增宽的基准线。

2）管焊件装配。将打磨好的管件装配成Y形坡口的对接接头，装配间隙始焊端为2.5mm（可以用φ2.5mm焊条头夹在试板坡口的钝边处，将两试板定位焊牢，然后用敲渣锤打掉定位用的φ2.5mm焊条头）。

装配好管焊件后，在时钟的2点、10点处，用φ2.5mm的E5015焊条定位焊接，定位焊缝长为10～15mm（定位焊缝焊在正面焊缝处），对定位焊缝焊接质量要求与正式焊缝一样。

（3）打底层焊接（连弧焊）操作 把装配好的管焊件，装夹在一定高度的架上（根据个人的条件，可以采用蹲位、站位等）进行焊接（焊件一旦定位在架子上，必须在全部焊缝焊完后方可取下）。

1）引弧。电弧起弧的位置在坡口的上侧，电弧引燃后，对起弧点处坡口上侧钝边进行预热，上侧钝边熔化后，再把电弧引至钝边的间隙处，使熔化金属充满根部间隙。这时，焊条向坡口根部间隙处下压，同时焊条与下管壁夹角适当增大，听到电弧击穿根部发出“噗噗”声后，当钝边每侧熔化0.5～1.5mm并形成一个熔孔时，引弧工作完成。

2）焊条角度。焊条与焊管的夹角为85°～95°，焊条与焊管熔池切线夹角为80°～90°。

3）打底层焊接操作。打底层焊接时，将焊管以时钟的6点钟到12点钟位置，分为左、右两个半圆。左半圆：6点钟→7点钟→8点钟→9点钟→10点钟→11点钟→12点钟；右半圆：6点钟→5点钟→4点钟→3点钟→2点钟→1点钟→12点钟。左、右两个半圆，先从哪半圆开始焊接都行。先焊接的半圆为前半圆，后焊接的为后半圆。左半圆的起弧点为5～6点钟位置；右半圆起弧点为7～6点钟位置。两个半圆在6点钟和12点钟相交处，必须搭接15～25mm。

打底层连弧焊接时采用短弧，采用斜椭圆形运条法或锯齿形运条法，在向前运条的同时做横向摆动，将坡口两侧各熔化1～1.5mm。为了防止熔池金属下坠，电弧在上坡口停留的时间要略长些，同时要有1/3电弧通过间隙在焊管内燃烧。电弧在下坡口侧只是稍加停留，电弧的2/3要通过坡口间隙在焊管内燃烧。打底层焊道应在坡口的正中间，焊缝的上、下部不允许有熔合不良的现象。

连弧焊的关键是焊条起弧后始终燃烧不停弧，在合理的焊接参数保证下，配合电弧的移动和摆动，调整焊缝熔池的温度和大小，确保焊接正常进行。

在打底层焊接过程中，还要注意保持熔池的形状和大小，给背面焊缝成形美观创造条件。与定位焊缝接头时，焊条在焊缝接头的根部要向前顶一下，听到“噗噗”声后，稍做停留（约1～1.5s）即可收弧停止焊接（或快速移弧到定位焊缝的另一端继续焊接）。

后半圈焊缝焊接前，在与前半圈焊缝接头处，用角向磨光机或锯条将其修磨成斜坡状，以备焊缝接头用。

打底层焊缝更换焊条时采用热接法，在焊缝熔池还处在红热状态下，快速更换焊条，起弧并将电弧移至收弧处。这时，弧坑的温度已经很高，当看到有“出汗”现象时，迅速向熔孔处压下，听到“噗噗”两声后，提起焊条正常地向前焊接，焊条更换完毕。

打底层焊缝焊接过程中，焊条与焊管下侧的夹角为85°～95°，与管子切线的夹角为70°～75°。

（4）盖面层焊接（连弧焊）操作 盖面层有上下两条焊缝，采用直线形运条法，焊接过程中不摆动。焊前将打底层焊缝的焊渣及飞溅物等清理干净，用角向磨光机修磨向上凸的接头焊缝。

盖面层焊缝以时钟6～12点钟分为两个半圈（左半圆和右半圆），左半圆的焊接顺序：6点钟→7点钟→8点钟→9点钟→10点钟→11点钟→12点钟；右半圆焊接顺序：6点钟→5点钟→4点钟→3点钟→2点钟→1点钟→12点钟。左、右两个半圈，先从哪个半圆开始焊接都行。先焊接的半圆为前半圆，后焊接的为后半圆。左半圆的起弧点为5～6点钟位置；右半圆起弧点为7～6点钟位置。两个半圆在6点钟和12点钟相交处，必须搭接15～25mm。

盖面层采用短弧焊接，焊条角度与运条操作如下：

第1条焊道焊接时，焊条与管子下侧夹角为75°～80°，使下坡口母材边缘熔化1～2mm。

第2条焊道焊接时，焊条与管子下侧夹角为85°～90°，并且第2条焊缝的1/3搭在第1条焊道上，第2条焊缝的2/3搭在母材上，使上坡口母材边缘熔化1～2mm。

（5）焊接参数 打底层焊缝、盖面层焊缝焊接参数见表1-13。

表1-13 小直径管对接垂直固定加障碍管焊条电弧焊焊接参数

（6）焊缝清理 焊完焊缝后，用敲渣锤清除焊渣，用钢丝刷进一步将焊渣、焊接飞溅物等清理干净，焊缝处于原始状态，交付专职检验前不得对各种焊接缺欠进行修补。

（7）焊接质量检验 焊缝尺寸应符合如下要求：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；焊缝宽度差≤3mm；咬边深度≤0.5mm，焊缝两侧咬边总长度≤15mm；焊件的错边尺寸≤2mm；焊后进行通球试验，球的直径为37.4mm。

焊件的射线透照应按NB/T 47013.1～13—2015《承压设备无损检测》系列标准进行检测，射线的透照质量不低于AB级，焊缝的缺陷等级不低于Ⅱ级为合格。