不锈钢管垂直固定单面焊双面成形优化技巧

1.ϕ76mm×4mm不锈钢钢管对接垂直固定单面焊双面成形的特点

ϕ76mm×4mm不锈钢钢管对接垂直固定手工TIG焊单面焊双面成形的操作特点与板横焊操作基本相同，所不同的是管对接在垂直位焊接过程中，焊枪和焊丝都是围绕焊缝作平行移动，焊枪和焊丝的角度在熔池的移动中不改变。注意在焊接时，防止形成泪滴形焊缝。

2.焊前准备

（1）焊机 WS4—300型直流手工TIG焊机1台，直流正接。

（2）焊丝 H10Cr19Ni9焊丝，ϕ2.5mm。

（3）钨极 WCe-5（铈钨），ϕ2.5mm。

（4）氩气 纯度99.96%。

（5）焊件 焊件材料为12Cr18Ni9（1Cr18Ni9）不锈钢管，规格为：ϕ76mm×4mm×100mm，共2根，其装配尺寸及焊缝层次见图3-5。

图3-5 不锈钢管对接垂直固定的装配尺寸及焊缝层次

a）焊件装配 b）焊缝层次

（6）辅助工具及量具 角磨砂轮机、敲渣锤、钢直尺、钢丝刷、台虎钳、焊缝万能量规、样冲和划针等。

3.焊前装配定位

（1）焊前清理 在焊件坡口处及坡口边缘各20mm范围内，用角磨砂轮打磨见金属光泽，清除油、污、锈、垢，焊丝也要进行同样处理。

（2）焊件装配 将打磨完的焊件进行装配，装配尺寸见表3-6。

表3-6 不锈钢钢管对接垂直固定手工TIG焊单面焊双面成形的装配尺寸 （单位：mm）

（3）定位焊 清理完的焊件，焊前要进行定位焊，定位焊缝有三条，各相距120°，定位焊缝长为5～8mm，定位焊缝厚度为3～4mm，其质量与正式焊缝同样要求。不锈钢管手工TIG焊，定位焊的焊接参数见表3-7。

表3-7 不锈钢钢管对接垂直固定手工TIG焊单面焊双面成形的焊接参数

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4.焊接操作 焊缝层次共分为打底层、盖面层两层

（1）打底层的焊接操作 焊接时，为了防止上部坡口过热，母材熔化过多而产生下淌，在焊缝的背面形成焊瘤，则焊接电弧热量应较多的集中在坡口的下部，并保持合适的焊枪与焊丝的夹角，使电弧对熔化金属有一定向上的推力，托住熔化的金属不下淌，避免在焊缝背面形成焊瘤。不锈钢钢管对接垂直固定手工TIG焊单面焊双面成形焊枪与焊丝的角度见图3-6。

打底层的引弧点是在任一定位焊缝上，引弧后，将定位焊缝预热至有出汗的迹象，焊枪开始缓慢向前移动，移至坡口间隙处，电弧对根部两侧加热2～3s后，待坡口根部形成熔池，此时再填加焊丝。焊接过程中，焊枪稍作横向摆动，在熔化钝边的同时，也使焊丝熔化并流向两侧，采用连续送焊丝法，依靠焊丝托住熔池，焊丝端部的熔滴始终与熔池相连，不使熔化的金属产生下坠。打底层焊缝的厚度以控制在2～3mm为宜。

焊接时，当遇到定位焊缝时，应该停止送丝或减少送丝，使电弧将定位焊缝及坡口根部充分熔化并和熔池连成一体后，再送焊丝继续焊接，打底层的焊接参数见表3-7。

图3-6 不锈钢钢管对接垂直固定手工TIG焊焊枪与焊丝的角度

a）焊枪、焊丝与管子轴线的夹角 b）焊枪、焊丝与管子切线的夹角

（2）盖面层的焊接操作 盖面层的焊接参数见表3-7。盖面层焊接时，先焊下面的焊道2，焊接电弧对准打底层焊道的下沿，使熔池下沿超出钢管坡口边缘0.5～1.5mm，熔池上沿覆盖打底层焊道的1/2～2/3。焊接3焊道时，电弧对准打底层焊道的上沿，使熔池上沿超出钢管坡口0.5～1.5mm，熔池下沿与焊道2圆滑过渡，焊接速度可适当加快，送丝频率也要加快，但是，送丝量要适当减少，防止熔池金属下淌和产生咬边。

在焊接过程中要注意的是，无论是打底层焊，还是盖面层焊，焊丝的端部始终要处于氩气的保护范围之内，严禁钨极的端部与焊丝、焊件相接触，以防止产生夹钨。

5.焊缝清理

焊缝焊完以后，用钢丝刷将焊接过程的飞溅物等清除干净，使焊缝处于原始状态，交付专职焊接检验前，不得对各种焊接缺陷进行修补。

6.焊缝质量检查

根据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》评定：

1）焊缝表面不得有裂纹、未熔合、夹渣、夹钨、气孔、焊瘤和未焊透。

2）焊缝外形尺寸应符合：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，宽度差≤3mm。

3）焊缝表面缺陷为：咬边深度≤0.5mm，焊缝两侧咬边总长度不得超过焊缝总长度的10%。背面凹坑深度不大于25%δ（板厚），且不大于1mm。

4）焊缝边缘直线度f≤2mm。

5）焊件变形为：焊件焊后变形角度≤3°，错边量≤2mm。

6）焊件射线检测按照JB/T4730.2—2005《承压设备无损检测 第2部分 射线检测》标准进行，射线检测技术不低于AB级，焊缝质量等级不低于Ⅱ级为合格。