20#鋼管水平固定障礙氬弧焊單面焊雙面成形焊接技術(shù)

郭新照

摘 要：水平固定管氬弧焊是管類(lèi)焊接操作中難度較大的一種，尤其是障礙氬弧焊單面焊雙面成形，操作難度更大。本文詳細(xì)描述了直徑60mm、壁厚4mm、20#鋼管水平固定障礙氬弧焊單面焊雙面成形焊接操作技術(shù)，對(duì)管件的坡口角度、鈍邊修整、對(duì)口間隙、組裝點(diǎn)固和支架固定要求進(jìn)行了說(shuō)明，對(duì)焊機(jī)和焊接材料的選用提出要求，把整個(gè)焊接過(guò)程分打底層焊、蓋面層焊接時(shí)工藝參數(shù)的合理選擇及各層的焊接技術(shù)技巧進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。

關(guān)鍵詞：鋼管；水平固定；障礙；氬弧焊；單面焊雙面成形；焊接技術(shù)

1 焊前準(zhǔn)備

（1）工件：20#鋼管，直徑60mm，壁厚4mm，長(zhǎng)100mm，30度V型坡口。

（2）鈍邊厚：1.2mm，對(duì)口兩側(cè)各20～30mm打磨出金屬光澤。

（3）對(duì)口間隙：2～2.5mm。

（4）點(diǎn)固點(diǎn)：在12點(diǎn)位置正式焊10mm（同打底焊縫），（也可在6點(diǎn)位置正式焊5～10mm）。

（5）支架固定要保證工件與地面平行，高度合適，點(diǎn)固點(diǎn)放置在12點(diǎn)與1點(diǎn)間，與上下障礙管距離均勻。

2 打底層焊接

2.1 設(shè)備調(diào)節(jié)及參數(shù)

直流逆變式氬弧焊機(jī)ZX7-315或ZX7-400型；極性采用正接（地線(xiàn)接電源正極），使用無(wú)收弧程序；風(fēng)冷焊槍?zhuān)瑖娮焓褂?#；氬氣純度99.99%，流量8～10L/min；焊絲TG50，直徑2.5mm；鎢極直徑2.4mm，兩端磨削成尖狀（一般磨削4～5mm長(zhǎng)度）；焊接電流I=85A左右，起弧電流調(diào)至0，推力/衰減調(diào)至0。

2.2 打底焊操作要領(lǐng)

2.2.1 焊槍角度

按前后兩半部分由下至上焊接，打底焊接鎢極伸出長(zhǎng)度可以隨著焊接位置進(jìn)行調(diào)整，在下部起焊處和上部收尾處鎢極伸出長(zhǎng)度可適當(dāng)長(zhǎng)些（因?yàn)榇颂幱姓系K管，對(duì)焊槍的位置受到限制），一般伸出8～10mm；焊槍與兩側(cè)工件垂直，鎢極伸到起焊處5點(diǎn)鐘位置的坡口間隙內(nèi)，焊槍靠在下側(cè)的障礙管壁上；焊絲前段彎成弧形，焊絲放在鎢極前端的坡口根部，以便于送絲；戴好頭盔焊帽引弧。

2.2.2 起頭

戴好頭盔焊帽按下焊槍開(kāi)關(guān)引燃電弧，預(yù)熱5點(diǎn)鐘起焊端兩側(cè)坡口根部的鈍邊處約0.5～1秒鐘，看到鈍邊亮紅狀態(tài)，把焊絲前部送入到電弧下側(cè)坡口根部的一側(cè)鈍邊處，讓熔化的焊絲鐵水與這側(cè)鈍邊熔合，然后電弧向另一側(cè)擺動(dòng)把鐵水和另一側(cè)的鈍邊熔合，形成一個(gè)完整的熔池，第一個(gè)熔池形成后，焊槍向前擺動(dòng)繼續(xù)熔化焊絲向前施焊。

2.2.3 正常焊接

焊接中焊絲熔化的熔滴以滴狀過(guò)渡到坡口根部與鈍邊處熔合形成焊縫，焊接管子下部時(shí)熔滴1/2送入到管子里側(cè)，以防止內(nèi)部凹陷，焊接到立焊部位時(shí)熔滴1/3送入到管子里側(cè)，以保證內(nèi)部成形均勻（該位置可以適當(dāng)縮短鎢極的伸出長(zhǎng)度，可伸出5～6mm），焊接到平焊部位時(shí)熔滴1/4送入到管子里側(cè)，以防止內(nèi)部凸起過(guò)高；整個(gè)焊接焊槍與焊縫成70°～80°左右的夾角，焊絲與焊槍成90°～100°左右的夾角，焊槍做橫向擺動(dòng)切兩側(cè)稍作停留，以保證焊縫兩側(cè)與破口面熔合良好，填充量達(dá)到正面焊縫熔合管壁厚度的1/2和1/3為宜；焊至管子上方超過(guò)12點(diǎn)位置到11點(diǎn)鐘位置收弧（焊至1點(diǎn)鐘位置時(shí)需要恢復(fù)鎢極的伸出長(zhǎng)度，以保證在上障礙管的影響下確保鎢極到達(dá)11點(diǎn)鐘位置處）。

2.2.4 接頭

調(diào)整站立位置到工件另一側(cè)最佳狀態(tài)，焊槍與兩側(cè)工件垂直，鎢極指向起焊處6點(diǎn)鐘位置的焊縫上，焊槍靠在下側(cè)的障礙管壁上；焊絲前段彎成弧形待用，焊絲放在前半部起焊部位焊縫的最末端坡口根部；戴好頭盔焊帽，按下焊槍開(kāi)關(guān)，引燃電弧，預(yù)熱前半部起焊部位6點(diǎn)鐘至5點(diǎn)鐘位置的焊縫至到最末端時(shí)，送進(jìn)焊絲同時(shí)熔化形成新的熔池后繼續(xù)向前焊接（同前半部）。

2.2.5 收尾

焊至管子上側(cè)與前半部分焊縫相連接時(shí)，停止送絲，繼續(xù)擺動(dòng)焊槍向前熔化到12點(diǎn)鐘處切斷電源滅弧且焊槍防止3～5秒鐘收尾。

3 蓋面層焊接

3.1 設(shè)備調(diào)節(jié)及參數(shù)

直流逆變式氬弧焊機(jī)ZX7-315或ZX7-400型；極性采用正接（地線(xiàn)接電源正極），使用無(wú)收弧程序；風(fēng)冷焊槍?zhuān)瑖娮焓褂?#；氬氣純度99.99%，流量8～10L/min；焊絲TG50，直徑2.5mm；鎢極直徑2.4mm，兩端磨削成尖狀（一般磨削4～5mm長(zhǎng)度）；焊接電流I=95A左右，起弧電流調(diào)至0，推力/衰減調(diào)至0。

3.2 蓋面焊操作要領(lǐng)

3.2.1 焊槍角度

按前后兩半部分由下至上焊接，蓋面焊接鎢極伸出長(zhǎng)度可以隨著焊接位置進(jìn)行調(diào)整，在下部起焊處和上部收尾處鎢極伸出長(zhǎng)度可適當(dāng)長(zhǎng)些（因?yàn)榇颂幱姓系K管，對(duì)焊槍的位置受到限制），一般伸出6～8mm；焊槍與兩側(cè)工件垂直，鎢極指向起焊處5～6點(diǎn)鐘中間位置的打底焊縫，焊槍靠在下側(cè)的障礙管壁上；焊絲前段彎成弧形，以便于送絲；戴好頭盔焊帽引弧。

3.2.2 起頭

戴好頭盔焊帽按下焊槍開(kāi)關(guān)引燃電弧，預(yù)熱5～6點(diǎn)鐘中間位置的打底焊縫處約1-2秒鐘，看到局部打底焊縫亮紅狀態(tài)，把焊絲前部送入到電弧下面熔化形成熔滴，借助焊槍橫向擺動(dòng)使熔化的鐵水鋪開(kāi)形成完整的熔池并與兩側(cè)的坡口楞邊良好熔合，焊槍擺動(dòng)繼續(xù)熔化焊絲形成新的熔池向前延伸。

3.2.3 正常焊接

焊接中焊絲熔化以持續(xù)狀態(tài)熔化為宜，焊絲前端部放在電弧前下方打底焊縫的中心位置，根據(jù)打底焊縫高低狀態(tài)及蓋面焊縫填充成形來(lái)確定焊絲送入量，以保證兩側(cè)與坡口楞邊熔合良好，兩邊不咬邊，還要保證中間焊縫凸起不超過(guò)2mm為最佳填絲量；整個(gè)焊接焊槍與焊縫成60°～70°左右的夾角，焊絲與焊槍成90°～100°左右的夾角，焊槍做橫向擺動(dòng)，中間過(guò)渡時(shí)成外弧形，兩側(cè)壓低稍作停留（中間電弧稍長(zhǎng)，兩側(cè)電弧稍短）；焊接中下部適當(dāng)少熔化填充焊絲，上部適當(dāng)多熔化填充焊絲，以保證焊縫高度均勻一致；上部焊至超過(guò)12點(diǎn)鐘位置5～10mm收弧。

3.2.4 接頭

調(diào)整站立位置到工件另一側(cè)最佳狀態(tài)，焊槍與兩側(cè)工件垂直，鎢極指向起焊處6點(diǎn)鐘位置的蓋面焊縫上，焊槍靠在下側(cè)的障礙管壁上；焊絲前段彎成弧形待用，焊絲放在前半部蓋面層起焊部位前面；戴好頭盔焊帽，按下焊槍開(kāi)關(guān)，引燃電弧，預(yù)熱前半部蓋面層起焊部位6點(diǎn)鐘位置的焊縫至到熔化并向前擺動(dòng)焊槍?zhuān)x擇合適部位送進(jìn)焊絲（送盡量要少）并與原焊縫起頭部位同時(shí)熔化形成新的熔池后繼續(xù)向前焊接（同前半部）。

3.2.5 收尾

焊至管子上側(cè)與前半部分焊縫相連接時(shí)，逐漸減少送絲，繼續(xù)擺動(dòng)焊槍向前熔化到12點(diǎn)鐘處切斷電源滅弧且焊槍防止3～5秒鐘收尾。

特別提示：

（1）打底焊接時(shí)應(yīng)先焊焊縫對(duì)口間隙大的一邊，仰焊時(shí)可用連滅弧相結(jié)合焊接；

（2）接頭送絲量宜少.可把焊絲前部磨削成尖狀）；

（3）若手不穩(wěn)，可把手中指支在管上面某個(gè)地方；

（4）焊接時(shí)注意調(diào)節(jié)各位置的送絲量。