异种钢管水平固定连弧焊焊接操作技巧

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）异种钢管焊件 采用20钢管+Q345（16Mn）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，管焊件图样如图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，把两个管焊件装配成合乎焊接技术要求的Y形坡口管焊件。

（1）装备异种钢管焊件 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50mm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）异种钢管焊件装配 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，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），对定位焊缝的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

把装配好的管焊件，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，同时适当增大焊条与下管壁的夹角，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，将焊管的横截面以时钟钟面的6点钟到12点钟位置，分为左、右两个半圆进行焊接。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都行。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；右半圆的引弧点为：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，采用斜向椭圆形运条法、锯齿形运条法或月牙形运条法，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。打底层焊缝应在坡口的正中，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。

焊条具体的运作为：电弧在5～6点位置引燃后，以稍长的电弧加热该处2～3s，待引弧处坡口两侧金属有“出汗”现象时，迅速压低电弧至坡口根部间隙，通过护目镜看到有熔滴过渡并出现熔孔时，焊条稍微左右摆动并向后上方稍推，待观察到熔滴金属已与钝边金属连成金属小桥后，焊条可稍微拉开，恢复正常焊接。焊接过程必须用短弧，把熔滴送到坡口根部。(www.xing528.com)

焊接电弧在时钟7点钟～8点钟位置时，为仰焊爬坡焊，焊接电弧以月牙形运动，并在两侧钝边处稍作停顿，看到熔化金属已经挂在坡口根部间隙，并熔入坡口两侧各1～2mm时再停弧。

在时钟10～11点位置时，为立焊爬坡焊，焊接手法与7～8点位置大体相同，所不同的是此时管子温度开始升高，加上焊接熔滴、熔池的重力和电弧的吹力等作用，在爬坡焊时容易出现焊瘤，所以焊接过程中要保持短弧快速焊接。

在打底层焊接过程中，还要注意保持熔池的形状和大小基本一致。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可采用热接法，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，焊条与管壁下侧的夹角为85°～95°，与管壁切线的夹角为70°～75°。

4.盖面层的焊接（连弧焊）操作

盖面层只焊一条焊缝，采用锯齿形或椭圆形运条法短弧焊接操作，在焊接过程中使坡口两侧各熔化1.5～2mm。在采用锯齿形摆动运条的同时，焊工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。焊前注意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。

盖面层焊缝也是以时钟钟面6点钟～12点钟分为两个半圆（左半圆和右半圆），左半圆的焊接顺序为：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点钟～6点钟位置；右半圆引弧点为：7点钟～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。

5.焊接参数

打底层焊缝、盖面层焊缝焊接参数见表1-31。

6.焊缝清理

焊完焊缝后，用敲渣锤清除焊渣，再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/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。