手工TIG搖擺焊在水平固定管對接焊中的應(yīng)用

李明強　趙開放

摘要：文章針對小直徑對接水平固定管手工TIG焊，研究了其焊前清理、焊接裝配、焊接方法（手工TIG焊）、焊接參數(shù)、操作方法（搖擺法）、焊接檢驗等方面的技術(shù)，并且和傳統(tǒng)焊接方法做了對比，對提高焊接質(zhì)量、提高焊接生產(chǎn)率等方面具有一定的推廣價值。

關(guān)鍵詞：手工TIG焊 水平固定管 搖擺法 單面焊雙面成型

中圖分類號：TG441.4 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）04（a）-0047-02

手工TIG焊焊接小直徑水平固定管在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用非常廣泛，常用的操作方法有傳統(tǒng)的焊接方法和搖擺法焊接兩種。傳統(tǒng)的焊接方法管壁厚度大時，不易對熔池形成良好的保護和焊縫成型也較差，同時鎢極伸出長度過長，容易造成夾鎢缺陷。采用搖擺手法焊接方法，能避免上述缺陷。

搖擺焊是把焊槍陶瓷嘴靠在管壁焊縫坡口兩側(cè)，利用手腕大幅度擺動，使陶瓷嘴與坡口兩側(cè)摩擦緩慢向前移動，利用電弧加熱并熔化坡口鈍邊及填入的焊絲來形成焊縫的一種操作方法。

其優(yōu)點如下。

（1）由于焊槍陶瓷嘴靠在管壁焊縫坡口內(nèi)擺動，瓷嘴與液態(tài)熔池近距離接觸，可以使氬氣充分保護熔池。

6點-4點位置后夾角為60°～65°；4點-2點位置后夾角為60°-70°；6點-4點位置后夾角為60°

（2）搖擺焊的運條擺動軌跡是根據(jù)工件裝配間隙與坡口形狀形成的，焊接過程中能使焊縫受熱均勻，從而得到外形整齊、組織均勻、質(zhì)量優(yōu)良的焊縫。

（3）焊槍陶瓷嘴靠在管壁焊縫坡口內(nèi)擺動，可以解決由于操作者手不穩(wěn)或鎢極伸出過長引起鎢極接觸到坡口、熔池，造成焊縫夾鎢的缺陷。

（4）技術(shù)難度不大，易于培訓(xùn)推廣。

下面介紹手工TIG焊搖擺法焊接水平固定管焊接操作。

1.焊前準(zhǔn)備

（1）試件材料：20鋼管。

（2）試件尺寸：φ42mm×5mm，L=100mm，每組2根，60°±5°V形坡口。

（3）焊接要求：單面焊雙面成型。

（4）焊接材料：焊絲ER49-1（H08Mn2SiA），直徑2.5 mm，電極為WCe-20，直徑2.4mm。

（5）焊機：WS-400型直流氬弧焊焊機。

2.試件裝配及定位

（1）鈍邊：修磨鈍邊0.5～1mm，去除毛刺。

（2）焊前清理：清理管件坡口及其兩側(cè)內(nèi)、外表面各20mm范圍內(nèi)的油污、銹蝕、水分及其他污物，直至露出金屬光澤，最好用棉紗蘸丙酮或汽油擦洗一下，并永砂紙清理焊絲。

（3）裝配間隙：上部（12點位置）間隙2.5 mm，下部（6點位置）間隙2.0 mm，錯邊量≤0.5 mm。

（4）定位焊：一點定位，焊縫長度約10mm，要求焊透，不得有氣孔、夾渣、未焊透等缺陷，定位焊縫兩端修磨成斜坡，以利于接頭。

（5）將裝配定位好的管子，在距地面800-850 mm的高度水平固定，以適合全位置焊接。

3.焊接參數(shù)

焊接參數(shù)見表1。

4.焊接過程

焊接過程采用自下而上焊接方式，分別在前半部和后半部兩個半圈進行，從仰焊位置起焊，在平焊位置收弧。起焊點在距離管中心線5～10mm處，終焊點在平焊位置過管中心線5～10mm處。

將槍嘴壓入坡口起點處，接觸引弧，使焊槍與管壁后夾角為60°，兩邊擺動預(yù)熱坡口，待坡口熔化后，迅速向熔池內(nèi)添加焊絲，焊絲應(yīng)在熔池中心添加。開始擺動的頻率稍慢，逐漸加快，焊接過程中根據(jù)熔池和熔孔大小來調(diào)整送絲量和搖擺頻率，確保每個熔孔和熔池的大小均勻一致。電弧應(yīng)在坡口兩側(cè)稍作停留，中間略快以保證兩側(cè)熔合和背面成型。送絲方式可采用點滴式，焊絲端部應(yīng)時鐘處于氬氣保護范圍內(nèi)，以避免焊絲氧化，且不能直接插入熔池，應(yīng)位于熔池前方，邊熔化邊送絲。焊接過程中，應(yīng)根據(jù)管子的焊接位置及時調(diào)整焊槍、焊絲和焊件相互問的夾角，該角度應(yīng)隨焊接位置的變化而變化，如圖1、圖2所示。

前半圈焊到平焊位置時，應(yīng)少添加焊絲以減少填充金屬量，使焊縫扁平些，以便后半部接頭時重疊平緩。滅弧前應(yīng)連續(xù)送進2～3滴填充金屬，填滿弧坑以免出現(xiàn)冷縮孔，還應(yīng)注意將氬弧移到坡口的一側(cè)熄弧。滅弧后修磨起弧處和滅弧處的焊縫金屬使其成緩坡形，以利于后半部的接頭。

后半圈的焊接方法與前半部分相似。起焊位置應(yīng)距離前半部起焊位置約4～5 mm處，引燃電弧。先不加焊絲，待接頭處熔化形成熔池熔孔后，在熔池前沿添加焊絲，然后向前焊接。焊至平焊位置接頭處，停止加焊絲，待原焊縫端部熔化后，再加焊絲焊接最后一個接頭，填滿弧坑后反復(fù)斷弧收尾。

打底層焊接結(jié)束后，用鋼絲刷對焊縫進行清理，再進行蓋面層的焊接，其操作方法與打底層焊接相同，但應(yīng)注意焊槍橫向擺動幅度應(yīng)稍大，焊槍擺到坡口邊緣時，應(yīng)稍作停留，防止咬邊；且焊接速度稍慢，焊接電流稍小。

5.焊后檢驗

（1）根部熔合好；（2）表面成形美觀。

6.結(jié)語

手工TIG焊搖擺焊接法相比傳統(tǒng)的焊接方法有很多優(yōu)點，它不僅適用于水平固定管對接焊，也適用于任何口徑和厚度的管材無障礙焊接，還可以用于板材的單面焊雙面成型、角焊縫等。現(xiàn)已廣泛用于各種工業(yè)管道及重要結(jié)構(gòu)的焊接，其焊接質(zhì)量的優(yōu)良性已得到焊接行業(yè)專家的充分肯定，經(jīng)濟效益良好，該方法值得推廣應(yīng)用。