不锈钢钢管水平固定单面焊双面成形技术优化

1.ϕ76mm×4mm不锈钢钢管对接水平固定单面焊双面成形的特点

ϕ76mm×4mm不锈钢钢管对接水平固定手工TIG焊单面焊双面成形，是钢管对接处在水平位的焊接过程中，同样将钢管的横截面按时钟位置分为两个半圆，焊缝起点在时针的6点处，终点在时钟的12点处，分为前（左）半圆和后（右）半圆，焊接过程中，两个半圆焊缝要在起点和终点处搭接10mm左右。焊枪和焊丝都是围绕焊缝作全位置移动，即：仰焊、立焊、平焊的位置。注意在焊接时，防止咬边缺陷的出现。

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 纯度为99.96%。

（5）焊件 焊件材料为12Cr18Ni9（1Cr18Ni9）不锈钢钢管，规格（直径×壁厚×长）为：ϕ76mm×4mm×100mm，共2根。其装配、焊缝层次及焊点起点与终点位置见图3-7。

（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3-8。

表3-8 不锈钢钢管对接水平固定手工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。手工TIG焊定位焊的焊接参数见表3-9。

图3-7 不锈钢管对接水平固定手工TIG焊的装配、焊缝层次及起点、终点位置

a）焊件装配及焊缝层次 b）焊缝起点、终点位置

表3-9 不锈钢钢管对接水平固定手工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和盖面层两层。

（1）打底层的焊接操作 先焊前（左）半圆，在时钟6点钟处向7点钟处移动5～10mm位置引弧，尽量压低电弧，当根部出现第一个熔孔时，左右两处各填一滴熔滴，使这两滴熔滴熔合在一起，焊丝要紧贴坡口根部，在坡口两侧熔合良好的情况下，焊接速度尽量快些，防止仰焊部位焊缝熔池由于温度过高而发生下坠，在焊缝内侧形成内凹。

焊接过程中，焊丝在氩气的保护范围内，采取一进一退的间断送丝法施焊，一滴一滴地向熔池送入熔滴。焊接过程要时刻注意控制熔池的形状，始终保持熔池尺寸大小一致，电弧穿透均匀，防止焊缝产生焊瘤、内凹或外凹等缺陷。后半圆的焊接与前半圆相同，打底层的焊接参数见表3-9。

（2）盖面层的焊接操作 在打底层上引弧，在时钟6点处开始焊接，焊枪作月牙形或锯齿形摆动，焊丝亦随焊枪作同步摆动，在坡口两侧稍作停留，各填加一滴熔滴，使熔敷金属与母材融合良好。在仰焊部位填充熔滴金属要少些，以免熔敷金属产生下坠。在立焊部位，焊枪要控制角度，防止熔池金属下坠。在平焊位置上，此时焊件温度已高，要保证平焊部位焊缝饱满。焊接过程中，焊枪1与焊丝2、焊件3的位置变化如图3-8所示。盖面层的焊接参数见表3-9。

图3-8 不锈钢管对接水平固定手工TIG焊焊枪与焊丝、焊件的位置

a）仰焊位置 b）立焊位置 c）平焊位置

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）焊缝边缘的直线度f≤2mm。

5）焊件变形为：焊件焊后变形角度≤3°，错边量≤2mm。

6）试件射线检测按照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，焊缝质量等级应不低于Ⅱ级为合格。