小管径水平固定焊技能训练

1.焊前准备

（1）试件材质 碳钢20。

（2）试件尺寸 100mm×ϕ60mm，数量2件，如图12-17所示。

（3）坡口形式 V形坡口，如图12-17所示。

（4）钝边 0.5～1.0mm。

（5）焊接材料 ER50，ϕ1.6mm。

（6）焊接设备 手工直流钨极氩弧焊焊机（WS-300型）。

（7）喷嘴孔径 ϕ10mm。

（8）保护气体及气体流量 氩气，其纯度不低于99.99%，气体流量为8～10L/min。

（9）电极 铈钨电极，ϕ2.5mm。

（10）辅助工具 角向打磨机、半圆锉、钢丝刷、锤子、300mm钢直尺。

2.试件装配

1）用角向打磨机清理坡口表面铁锈、杂质等，直至露出金属光泽。

图12-17 试板尺寸

2）半圆锉修磨试件坡口、去除毛刺。

3）焊前清理。采用异丙醇清洗坡口两侧20mm表面的油脂、污物等，减少焊接缺陷的产生。

4）焊接要求。单面焊双面成形。

5）装配。焊接过程中为防止焊缝收缩对焊接间隙造成影响，试件组装间隙应起弧端窄，收弧端宽，起弧端为2.0mm左右，收弧端为2.5mm左右；采用2点固定，分别在定位焊1、2处进行定位焊，定位焊缝长度为10mm左右，从过6点10～15mm处开始起弧。试件装配如图12-18所示。

图12-18 试件装配

3.焊接参数

小管径对接水平固定焊焊接参数见表12-9。

表12-9 小管径对接水平固定焊焊接参数

4.操作要点及注意事项

（1）起弧

1）起弧有非接触性引弧与短路接触引弧，为避免起弧时对钨极端头与工件的烧损，采用非接触性高频振荡器起弧。

2）为保证起头的保护效果，引弧前先对准引弧处放气8～10s。

3）起弧时要注意控制电弧长度，电弧过长气体保护效果不好；电弧过短易产生夹钨，一般应控制在2～3mm之间。(www.xing528.com)

（2）填丝 TIG焊填丝的好坏直接影响焊缝质量，主要的填丝方法有连续填丝法、断续填丝法、特殊填丝法等方式。由于该技能训练为全位置焊接，故采用断续填丝法进行焊接效果较好。

（3）打底层

1）焊枪与焊缝移动方向角度随着位置而变化，一般焊枪角度控制在75°～80°之间，与焊缝两侧试管夹角为90°，焊丝与焊缝的角度控制在15°左右，采用直线形运条方法进行焊接，钨极必须指向焊缝的中间根部位置，如图12-19所示。

图12-19 打底焊焊枪、焊丝角度与运条方法

2）焊接时，电弧与母材的间距应保持在1～2mm之间，并将电弧保持在熔池前端1/2处，同时焊丝始终保持在熔池前端，随时根据焊接的需要将焊丝送进，并控制焊接移动速度的均匀性。

3）焊接接头时，为保证接头良好，应从焊缝收弧处前5～8mm开始引弧，不填丝运条至收弧处出现熔孔后，填丝熔入进行正常焊接。

4）打底焊时应控制好焊缝的厚度，保持在2～2.5mm，同时保证坡口的棱边不被熔化，以便盖面层焊接时控制焊缝的直线度，如图12-20所示。

图12-20 打底焊的尺寸要求

（4）盖面层

1）焊缝的盖面层与打底焊的焊枪角度基本一致，一般采用月牙形的运条方法，电弧运条至坡口两侧边缘时应稍有停顿，将焊缝两侧的坡口填满后，正常焊接，如图12-21所示。

2）为了保证焊缝表面的平整，在往前及左右运条时应匀速，并根据熔池的情况不断地送进焊丝，焊丝送进应及时、均匀并与焊枪有良好的配合。

（5）收尾 焊缝收尾时应迅速拉断电弧进行收弧，由于焊缝在收尾时停留时间长，易产生高温，很容易造成焊件表面形成弧坑，产生应力集中及减弱金属强度，从而影响焊缝质量，所以工

图12-21 运条方法与两侧停顿点

件收尾时要采用不同于正常焊接方法进行收弧。在实际生产过程中，TIG焊的收弧有焊接速度增加法、焊缝增高法、采用引出板法、电流衰减法、断续收弧法等方法。本技能训练主要采用的是电流衰减法进行收尾，直接在焊机上设置收弧电流即可进行收弧，同时应用焊机面板上的延迟送气功能提高收弧时的气体保护效果。

（6）注意事项

1）焊接操作要避免穿堂风对焊接过程的影响，空气的剧烈流动会引起气体保护不充分，从而产生焊接气孔与保护不良。

2）焊接时尽可能采用直流正接，因为钨极为阴性，阴极产热小，只占电弧热量的1/3，电弧稳定性比直流反接好，是碳钢TIG焊的最佳选择。

3）常用钨极的种类分为纯钨电极、钍钨电极和铈钨电极三种。其中，铈钨电极具有导电性能好、载流能力强、放射性较小、引弧性较好、使用寿命长等优点，是TIG焊接电极良好的选择。

4）喷嘴孔径主要根据钨极直径的大小选取，选择喷嘴孔径时可用钨极直径×2+5mm来计算。

5）钨极端部的形状主要根据焊接电流种类而定，由于低碳钢采用直流正接，焊接时对钨极的烧损不太大，所以端部形状一般可打磨得较尖，有利于焊接时电弧热量集中，如图12-22所示。

图12-22 钨极端部形状

5.焊接检验

（1）外观检测 正面余高控制在0.5～1.0mm之间，背面余高控制在0～1.0mm之间，且焊缝的正面与背面宽窄度误差在0.5mm以内，并通过直径=60mm×85%=51mm的通球试验。

（2）内部检验 通过断口试验未发现焊接缺陷。