低碳钢管水平固定连弧焊单面焊双面成形优化

1.焊前准备

（1）焊机 选用ZX5—400型直流弧焊整流器1台。

（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，焊条必须放在炉中重新烘干。焊条重复烘干次数不得多于3次。

（3）低碳钢管焊件 采用20钢管，其规格（直径×壁厚×长）为ϕ76mm×5mm×100mm，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，试件图样如图1-21所示。

（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、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。

图1-21 ϕ76mm×5mm管对接水平固定焊条电弧焊单面焊接双面成形管焊件

钝边高度p、坡口间隙b自定。考试件一经定位后，不得任意更改焊接位置。

（1）准备低碳 钢管焊件用角向打磨机将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处的管焊件表面，用划针划上与坡口边缘平行的平行线，如图1-21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）低碳钢钢管焊件装配 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焊条头夹在管焊件坡口的钝边处，将两管焊件定位焊焊牢，然后用敲渣锤打掉定位焊用的ϕ2.5mm焊条头即可。

装配好管焊件后，将管子横断面分为左右两个半圆，并按时钟钟面在时钟的2点、10点位置处，用ϕ2.5mm的E5015焊条进行定位焊接，定位焊焊缝长为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（连弧焊）操作

将装配好的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钟面6点的仰焊位的坡口上，电弧引燃后，对引弧点处坡口钝边进行预热，钝边熔化后，使熔化金属充满根部间隙。这时，焊条向坡口根部间隙处顶送，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 焊条与焊管的夹角为85°～95°，焊条与焊管熔池切线的夹角为80°～90°。

（3）打底层的焊接操作 打底层焊接时，以时钟钟面的6点钟～12点钟位置，将焊管分为左、右两个半圆。即左半圆为6点钟→7点钟→8点钟→9点钟→10点钟→11点钟→12点钟；右半圆为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均可以。先焊接的半圆为前半圆，后焊接的为后半圆。左半圆的引弧点为5～6点钟位置，右半圆引弧点为7～6点钟位置。两个半圆在6点钟和12点钟位置相交处，必须搭接15～25mm。

打底层连弧焊时采用短弧，采用斜椭圆形运条法或锯齿形运条法，在向前运条的同时作横向摆动，将坡口两侧各熔化1～1.5mm。为了防止熔池金属下坠，电弧在两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。打底层焊缝应在坡口的正中，焊缝不允许有熔合不良的现象。(www.xing528.com)

连弧焊的关键是：焊条引弧后，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，调整焊接熔池的温度和大小，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。焊接时，注意控制焊接电弧、焊缝熔池金属与熔渣之间的相互位置，及时调节焊条角度，防止熔渣向前流动，造成夹渣及焊缝产生未熔合、未焊透的缺陷。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，稍作停留（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）。

后半圆焊缝焊接前，在与前半圆焊缝接头处，用角磨砂轮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，引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”的现象时，迅速向熔孔处压下，听到“噗噗”两声后，提起焊条正常的向前焊接，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80°～85°，与管子切线的夹角为75°～105°。

4.盖面层的焊接（连弧焊）操作

盖面层焊前将打底层焊缝的焊渣及飞溅物等清理干净，用角磨砂轮修磨向上凸的接头焊缝。

盖面层焊缝同样以时钟钟面6点钟～12点钟分为两个半圆（左半圆和右半圆），左半圆的焊接顺为6点钟→7点钟→8点钟→9点钟→10点钟→11点钟→12点钟；右半圆为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，究竟先从哪半圆开始焊接均可以。先焊接的半圆为前半圆，后焊接的为后半圆。左半圆的引弧点为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点钟位置相交处，必须搭接15～25mm。

盖面层采用短弧焊接，焊条采用锯齿形运条或椭圆形运条，焊接过程中使坡口边缘各熔化1.5～2mm。在采用锯齿形摆动焊条的同时，要不断地转动手腕和手臂，使焊缝成形良好，当焊条摆动到两端时，要稍作停留，防止咬边产生。

5.焊接参数

ϕ76mm×5mm低碳钢管对接水平固定连弧焊的焊接参数见表1-31。

表1-31ϕ76mm×5mm低碳钢管对接水平固定连弧焊的焊接参数

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。