低碳钢管水平固定断弧焊操作技巧

1.焊前准备

（1）焊机 选用BX3—500型交流弧焊变压器1台。

（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6～8h，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）钢管焊件 采用Q245（20）钢管，其规格（直径×壁厚）为ϕ76mm×5mm，共2根。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。

（4）辅助工具和量具 焊条保温筒、角向打磨机、钢丝刷、敲渣锤、样冲、划针和焊缝万能量规等。

2.焊前装配定位焊

装配定位的目的是，把两个钢管焊件装配成合乎焊接技术要求的Y形坡口管焊件。

（1）准备钢管焊件 用角向打磨机将钢管焊件两侧坡口面及坡口边缘各20～30mm范围以内的油、污、锈、垢清除干净，见金属光泽。然后，在距坡口边缘100mm处的钢管焊件表面，用划针划上与坡口边缘平行的平行线，如图1-5所示。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）钢管焊件装配 将打磨好的钢管焊件装配成Y形坡口的对接接头，装配间隙始焊端为2.5mm，可以用ϕ2.5mm焊条头夹在钢管焊件坡口的钝边处，将两钢管焊件定位焊牢，然后用敲渣锤打掉定位焊用的ϕ2.5mm焊条头即可。

装配好钢管焊件后，在钢管焊件横截面时钟钟面的2点、10点位置处，用ϕ2.5mm的E4303焊条定位焊焊接，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.打底层的焊接（断弧焊）操作

将装配好的钢管焊件，装卡在一定高度的架子上（根据焊工个人的条件，可以采用蹲位、站位、躺位等）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 电弧引弧的位置在时钟6～7点处由左向右焊，即：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，采用小锯齿形灭弧法，根据熔池的大小、熔池两侧熔合情况、熔池的温度等，合理地选择引弧位置、引弧时间，按一定的节奏，进行引弧→焊接→灭弧→引弧的操作。在操作过程中，要做到灭弧后焊工手拿焊把要稳，当开始引弧时，焊把移动过程要稳；重新引弧时，引弧的位置要选准，焊条移动到引弧点的时间要把握准，焊条在燃弧的时间内摆动的宽度要把握准；同时，焊工在断弧焊接操作过程中，要用灵活的手腕摆动焊钳和焊条，灭弧时要干净利落。在坡口的上侧，电弧引燃后，对引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，当听到电弧击穿根部发出“噗噗”的声音后，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 焊条与钢管焊件的夹角为85°～95°，焊条与钢管焊件熔池的切线夹角为80°～85°。ϕ76mm×5mm管对接水平固定断弧焊打底层焊接的焊条角度见图1-8。

（3）打底层的焊接操作 断弧焊时，重新引弧点应与前一焊接熔池重叠2/3，引弧时机应选择在前一熔池铁液冷却到只有5～7mm大小的“亮点”时，电弧引燃，焊接燃弧的时间应根据熔池的温度、形状等灵活掌握。需要更换焊条时，应在将灭弧处滴2～3滴铁液，防止产生气孔和冷缩孔。钢管焊件仰焊位焊接时，由于起点位置温度低，焊接熔池熔合不好，再加上铁液、熔渣往下流淌，容易在仰焊位造成夹渣或焊瘤，所以在仰焊位焊接时，尽量采用连续施焊预热，待温度上升后，再转入正式焊接。仰立焊位焊接时，焊条要左右摆动到位，防止焊道过高变凸及焊缝过渡不圆滑。立焊上爬坡焊和平焊位焊接时，由于钢管焊件温度已很高了，如果加快焊接频率（焊接热输入增大），造成钢管焊件外部焊缝较低或内凹，钢管焊件内部产生焊缝下塌或焊瘤，所以在施焊时，要及时调节焊条角度控制热量的输入。打底层焊接时，如果引弧点在5点钟～6点钟位置，则焊接的方向是由右向左进行，即：经过→6点钟→7点钟→8点钟→9点钟→10点钟→11点钟→12点钟→1点钟处终止。

如果引弧点在时钟的7点钟～6点钟位置时，则焊接的方向是由左向右进行，即：经过6点钟→5点钟→4点钟→3点钟→2点钟→1点钟→12点钟→11点钟处终止。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，断弧焊法有三种操作方法，详见本章第一节有关打底层断弧焊内容。

4.盖面层的焊接（断弧焊）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、焊点与焊点叠加处的焊渣。将打底层焊缝表面不平之处进行打磨，为盖面层焊缝的焊接作准备。(www.xing528.com)

（2）焊条角度 盖面层为1道焊缝时，焊条与下管壁的夹角为80°～90°。

图1-8 φ76mmX5mm管对接水平固定断弧焊打底层焊接的焊条角度

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

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

所有盖面层焊道，焊条与焊点处管切线焊接方向的夹角均为75°～105°。

（3）运条方法 焊条由时钟7点钟～8点钟位置引弧，由左向右方向施焊，即6点钟→5点钟→4点钟→3点钟→2点钟→1点钟→12点钟→11点钟处终止，这是前（左）半圆。后（右）半圆焊接由5～6点钟位置引弧，由右向左方向施焊，即6点钟→7点钟→8点钟→9点钟→10点钟→11点钟→12点钟→1点钟处终止。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，焊条不作横向摆动，按打底层的焊法，将管子横断面分为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

打底层焊缝采用一点击穿法。ϕ76mm×5mm低碳钢管对接水平固定断弧焊的焊接参数见表1-10。

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1-10ϕ76mm×5mm低碳钢管对接水平固定断弧焊的焊接参数

6.焊缝清理

焊完焊缝以后，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陷进行修补。

7.焊接质量检验

焊缝尺寸参照TSG特种设备安全技术规范TSG Z6002—2010《特种设备焊接操作人员考核细则》规定，其外形尺寸应符合：焊缝余高为0～4mm，焊缝余高差≤3mm，焊缝宽度比熔合坡口每侧增宽为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，焊后可不进行通球试验：球的直径为37.4mm。

焊件的射线透照应按JB/T4730.2—2005《承压设备无损检测 第2部分 射线检测》的标准进行检测，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。