不锈钢管对接垂直固定断弧焊单双面成形

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E308-16焊条，ϕ2.5mm，焊前经300～350烘焙1h，烘干后放在保温筒内，随用随取。

（3）不锈钢管焊件 选用06Cr19Ni10（0Cr18Ni9）不锈钢管，规格（直径×壁厚×长）为ϕ≤76mm×5mm×100mm，共2根。用车床加工坡口（单边坡口为30°₀^1°），管焊件加工坡口如图1-9所示。

图1-9 ϕ76mm×5mm不锈钢管对接垂直固定焊管焊件

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

2.焊前装配定位

（1）准备不锈钢管焊件 将管坡口两侧各20～30mm范围内的油、污、锈、垢清除干净。

（2）不锈钢管焊件装配 将打磨后的管焊件装配成Y形坡口的对接接头，装配间隙为2.5mm，在时钟钟面的10点、2点位置处用ϕ2.5mmE308-16焊条进行定位焊接，定位焊焊缝长度为10～15mm，其焊接质量应与正式焊缝要求一样。

3.打底层的（断弧焊）焊接操作

将装配好的管焊件装卡在一定高度的架子上（根据个人的条件，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。

用断弧焊法进行打底层焊接时，利用电弧周期性地燃弧-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，在电弧作用正向熔池的同时，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，详见本章第一节的有关打底层断弧焊法。

（1）引弧电弧引弧的位置在管焊件坡口的上侧，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，同时焊条与下管壁的夹角适当增大，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 焊条角度见图1-10。

（3）运条方法 断弧焊单面焊双面成形有三种成形手法：即一点击穿焊法、二点击穿焊法和三点击穿焊法。当管壁厚为2.5～3.5mm，根部间隙小于2.5mm时，由于管壁较薄，多采用一点击穿法焊接；当根部间隙大于2.5mm时，可采用二点击穿法焊接。当管壁厚大于3.5mm，根部间隙小于2.5mm时，多采用一点击穿焊法；根部间隙大于4mm时，采用三点击穿焊法。焊接过程中，逐点将熔化的金属送到坡口根部，然后迅速向侧后方灭弧。灭弧的动作要干净利落，不拉长弧，防止产生咬边缺陷。灭弧与重新引燃电弧的时间间隔要短，灭弧频率以70～80次/min为宜。灭弧后重新引弧的位置要准确，新焊点与前一个焊点需搭接2/3左右。

施焊时，要做到“眼精、手稳、心静、气匀”。将看到熔池大小的变化，形状的变化、熔池颜色的变化等信息，反馈到大脑，控制手腕的运条速度、调节焊条的角度及时发生变化，以达到获得合格的焊缝。在看熔池时，注意将熔渣与金属液体搅动分开，亮的是金属熔液，黑的是焊条熔渣，如不将渣和金属熔液搅动分开，容易造成垂直固定打底层焊条电弧焊的焊条角度焊缝夹渣；焊接过程中，还要听清电弧击穿坡口根部发出“噗、噗”的声音，没有这个声音，就意味焊缝根部没有被击穿。

图1-10 ϕ76mm×5mm不锈钢管对接

焊接时注意保持焊缝熔池形状与大小基本一致，熔池中液态金属与熔渣要分离，并保持清晰明亮，焊接速度保持均匀。

（4）与定位焊缝接头 焊接过程中运条到定位焊焊缝根部时，焊条要向根部间隙位置顶送一下，当听到“噗噗”声音后，将焊条快速运条到定位焊缝的另一端根部预热，当被预热的焊缝处有“出汗”现象时，焊条要在坡口根部间隙处向下压，听到“噗噗”声音后，稍作停顿边用短弧焊手法继续焊接。

（5）收弧 当焊条接近始焊端时，焊条在始焊端的收口处稍微停顿预热，看到预热处有“出汗”的现象时，焊条向坡口根部间隙处下压，使电弧击穿坡口根部间隙处，当听到“噗噗”声音后稍作停顿，然后继续向前施焊10～15mm，填满弧坑即可。(www.xing528.com)

（6）更换焊条 更换焊条的接头方法有热接法和冷接法两种。打底层焊缝更换焊条多用热接法，这样可以避免背面焊缝出现冷缩孔和未焊透、未熔合等焊接缺陷。热接法和冷接法见本章第一节中有关内容。

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，为盖面层焊缝焊接作准备。

（2）焊条角度 焊条角度见图1-11。

盖面层为1道焊缝时，焊条与下管壁的夹角为80°～90°。

图1-11 ϕ76mm×5mm不锈钢管对接垂直固定盖面层焊接的焊条角度

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°。

所有盖面层焊缝，焊条与焊点处焊管切线焊接方向的夹角均为80°～85°。

（3）运条方法 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，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不锈钢管对接垂直固定焊条电弧焊断弧焊的焊接参数见表1-22。

灭弧频率：平焊位为35～45次/min。

表1-22 ϕ76mm×5mm不锈钢管对接垂直固定焊条电弧焊断弧焊的焊接参数

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，管件焊缝焊完以后，可不进行通球试验。

焊件的射线透照应按JB/T 4730.2—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。