大直径中厚壁管水平固定组合焊接优化技巧

1.焊前准备和试件装配

1）修磨钝边0～0.5mm。

2）焊前清理同手工钨极氩弧焊薄板对接平焊。

3）装配间隙2.5～3.0mm，错边量≤1mm。

4）定位焊。TIG焊两点定位，定位焊缝位置为焊接时钟2点、10点，如图9-52所示，且装配最小间隙应位于6点。其所用的焊接材料为H08Mn2SiA焊丝，直径2.5mm。定位焊缝长度为10～15mm，要求焊透、无焊接缺陷，并且两端修磨成斜坡，以利于接头。

图9-52 定位焊、引弧位置示意图

2.焊接参数

大直径管水平固定组合焊焊接参数选择见表9-16。

表9-16 大直径管水平固定组合焊焊接参数

3.焊接技术

采用三层三道焊接，用TIG焊打底，焊条电弧焊填充并盖面焊。

焊接分左、右两个半圈进行，在仰焊位置起焊，平焊位置收尾，每个半圈都存在仰、立、平三种不同位置。

（1）TIG焊打底

1）将按要求组装好的试件水平固定于焊接架上，注意在时钟6点位置应无定位焊缝，且间隙为2᥊5mm。

2）在时钟6点位置前8mm左右处引弧起焊，如图9-53中的A点所示。引弧后，先不加焊丝，待坡口根部钝边形成熔池后，即可填丝焊接。为使背面成形良好，熔化金属应送至坡口根部。为防止始焊处产生裂纹，始焊速度要慢些，并多填焊丝，使焊缝加厚。焊接时的焊枪、焊丝的角度如图9-53所示。

3）按逆时针方向焊完前半圈，在图9-53所示B点位置收弧。注意收弧时，填加焊丝不应使焊缝过高，以利于后半圈接头；也不应太薄，以防止产生弧坑裂纹。

4）按顺时针方向焊后半圈，在前半圈始焊处引弧，先不加焊丝，待接头端熔化并形成熔池后，再填加焊丝。填加焊丝有外填丝和内填丝两种方法，如图9-54所示。

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图9-53 TIG打底焊焊枪与角度

图9-54 焊丝填加方法

a）外填丝法 b）内填丝法

5）送丝。

①在管道根部横截面上相当于时钟4点至时钟8点位置采用内填丝法，即焊丝处于坡口钝边内。在焊接横截面上相当于时钟4点至时钟12点或时钟8点至时钟12点位置时，则应采用外填丝法。若全部采用外填丝法，则坡口间隙应适当减小，一般为1.5～2.5mm。

②钨极与管子轴线成90°夹角，焊丝沿管子切线方向与钨极成100°～110°夹角。当焊至横截面上相当于时钟10点至时钟12点和时钟2点至时钟12点的斜平焊位置时，焊枪略后倾，此时焊丝与钨极成100°～120°夹角。

6）打底层焊接时，每半圈最好一次焊完。若中断时，应将焊缝末端重新熔化，并重叠5～10mm。一般打底层焊缝厚度以3mm左右为佳，不应太薄，否则焊条电弧焊时容易烧穿。

7）封口接头。当焊至封口处时，先停止填加焊丝，待原焊缝端部熔化后，再加焊丝并填满熔池后熄弧。当焊至横截面上相当于时钟12点位置收弧时，应与前半圈焊缝重叠5～10mm。

（2）焊条电弧焊填充

1）清理和修整打底焊道氧化物及局部凸起的接头等。

2）采用锯齿形或月牙形运条法，施焊时的焊条角度如图9-55所示。

3）到坡口两侧时稍作停顿，中间过渡稍快，以防焊缝与母材交界处产生夹角。焊接速度应均匀一致，以保持填充焊道平整。

4）填充层高度应低于母材表面1～1.5mm，并不得熔化坡口棱边。

5）中间接头时，更换焊条要迅速，应在弧坑上方10mm处引弧，然后把焊条拉至弧坑处，填满弧坑，再按正常方法施焊。不得直接向弧坑填加熔滴，以使弧坑成斜坡状（也可采用打磨两端使接头部位成斜坡状），并将其起始端焊渣敲掉10mm，收弧时要填满弧坑。

图9-55 焊条角度

（3）焊条电弧焊盖面 盖面层的焊接运条方法、焊条角度与填充层焊接相同。不过焊条的摆动幅度应适当加大，并使两侧坡口棱边各熔化1～2mm，在坡口两侧应稍作停留，以防咬边。

盖面层的中间接头应特别注意，当焊接位置偏下时，则使接头过高；当偏上时，则造成焊缝脱节。焊缝接头的方法同填充层焊接。