手工TIG焊單面焊雙面成形技術在管道對接焊接中的應用

楊佐云

摘要：在高溫或者高壓的條件下將兩個或者兩個以上分開的材料連接在一起的整體操作方法就是焊接技術。在對管道焊接的過程中，由于受到管道管徑、壁厚以及管道橢圓度的影響，往往使得焊縫的外觀質量以及拍片的一次成功率很低。手工TIG焊作為焊接技術的一種，這種單面焊雙面成形的焊接技術對于管道的焊接最具有獨特的優越性。本文分析了手工TIG焊存在的焊接難點以及改進的措施。

關鍵詞：焊接技術；手工TIG焊；單面焊雙面成形技術；管道

手工TIG 焊有焊縫成形美觀、焊接穿透性好、焊接煙塵小等特點。焊接高要求的精密儀器、壓力管道等焊接工程，手工TIG焊單面焊雙面成形技術為首選的焊接方法被廣泛應用。

一、手工TIG對接焊存在的焊接難點

（一）焊接材料的難點

當管道焊接要求很高時，國內生產的很多TIG焊接填充材料無法滿足高焊接要求，就需要從國外進口焊接材料。由于進口需要一定的周期，因此在焊接的過程中就一定要盡可能的減少對材料的浪費，否則的話就會影響到工期。另外，對于用慣國產焊材的焊工來說，初步使用進口的TIG焊焊材，都會覺得規格偏小，送絲動作生澀，要克服這送絲問題，需要大量焊接材料和焊接工件來練習才能見成效，加大了培訓難度焊工。

（二）坡口組裝難點

TIG焊對于兩個管道的對接焊縫也有比較高的組裝要求。一般組裝要求坡口間隙應預留3～4mm，對于管壁厚度小于5mm的，對接錯邊量要控制在1mm 以內。而對于管壁厚度大于5mm 的，其對接錯邊量也要控制在1.5mm以內。間隙與錯邊對于管道的對接焊縫質量有很大影響，間隙與錯邊量過大直接能導致焊縫射線探傷不合格 [1]。

（三）焊工的難點

由于手工TIG 焊是最近幾年才發展起來的，在焊工的人才儲備上遠遠不足。其中存在著相當一大部分的手工TIG 焊工是由二氧化碳焊或者手工電弧焊轉型過去的。他們由于對手工TIG 焊的焊接工藝了解不透徹，對于焊接站位、方法以及防止缺陷產生的注意事項都欠缺一定的理論知識，增加了其焊接的難度。

（四）人為因素的難點

手工TIG 焊由于是純手工來完成的，在焊接的過程焊工的工作狀態對焊接質量存在著一定程度上的影響。一旦焊工在操作的過程中粗心大意，很有可能焊接就產生缺陷。比如說在焊接的過程中，由于操作不當使得焊縫的熔池過大，一旦熔池過大管道的表面張力減小，使得填充的金屬很容就會下塌，進而使得焊接處的背面出現焊瘤。進行第一層的打底焊時，如果對仰焊的位置不加注意，填充絲的時候沒有及時的到位，就會使得管道焊縫的內部出現內凹或者咬邊[2]。

二、手工TIG焊單面焊雙面成形技術的改進措施

為了克服手工TIG焊單面焊雙面成形技術在焊接過程中的難點，除了控制好焊接電流和電壓以及保護氣體的輸入量以外，技術人員在實踐的基礎上探索出了一些可以避免手工TIG單面焊雙面成形缺陷的經驗，大大提高了管道焊縫射線探傷的通過率。

（1）利用手工TIG焊對管道進行焊接時，無論管壁是厚還是薄，第一步打底焊的好壞直接影響到焊接的質量。毫不夸張的說，只要把第一步打底焊完美的完成，那么對整個焊接過程來說已經成功了一半。

在打底焊之前，焊工一定要對焊接工藝（管道對接口的間隙、坡口角度和留根要求）了如指掌。然后再根據焊接工藝的具體規范要求進行施工。在對焊材的型號以及焊條的規格進行選擇時要依據管道的直徑、管壁的厚度以及材質進行選擇。焊接之前一定要對焊接處30mm范圍進行清潔打磨干凈。因為一旦清潔不干凈，管道坡口處的雜物或鐵銹進入熔池便會產生氣孔或夾渣等焊接缺陷。當即將完成焊縫打底封口時，應預留50mm左右的觀察孔，通過觀察孔觀察打底焊縫背面成形是否良好，如背面某處表面有缺陷，及時定位及時挖鑿處理提高打底焊接的質量。

（2）手工TIG焊是單面焊雙面成形的，要想保證焊縫的背面成形，在焊接之前以及焊接的過程中要不停的沖入氬氣，在管道內形成一個流動的氣腔。對于保護氣體氬氣的選擇，一定要選擇純度極高的，只有這樣才能保證管道內部的氧氣能被完全的排除。在不銹鋼的管道中，由于存在Cr元素，會使得在焊接過程中極易發生氧化反應。尤其是對于手工TIG焊，當焊縫的背面缺少有效惰性氣體保護的時候，會使得背面的合金元素Cr與管道內空氣中的O2發生氧化反應生產Cr2O[3]3，使得焊縫背面難以成形，嚴重的影響焊接的質量。

（3）在起弧的階段，焊槍鎢棒的伸長長度要適中，并且與焊縫的相對位置要保持垂直或略偏一點。電流電壓，氬氣流量按焊接工藝評定規定的焊接參數起弧焊接。

（4）焊接過程中的加絲步驟也是相當關鍵的，對于焊縫的成形是至關重要的。在送絲過程中一定要控制好送絲的穩定性以及均勻性。

（5）填充層的主要是讓管道和焊縫、焊縫與焊縫之間能夠充分的熔合在一起。在此過程中，為了使焊縫和管道、焊縫與焊縫之間能夠完全的熔合，一定要等到管道邊緣的材料或前一層焊縫完全融化以后再在熔池中添加焊絲，每當遇到焊縫與焊縫的接頭處需停頓下來，焊縫接頭的地方往往是焊縫最容易出現焊接缺陷的地方。在此處需要用機械方法打磨至見金屬光澤，還要在焊接前進方向后退5mm到7mm處引弧焊接，焊接時停頓2秒，讓焊縫首尾良好地熔合在一起，減少缺陷出現幾率，保證焊接的質量。

（6）最后一步就是對焊縫蓋面，使焊縫的外形整齊美觀。由于各種原因在實際的焊接過程中，焊縫往往參差不齊，有的地方過高而有的地方過低，這些都會對焊縫的成形帶來或多或少的影響。在進行蓋面的時候，為了保持焊縫成形整齊美觀，應該在坡口間隙最大的地方下手進行蓋面，沿著坡口邊緣線然后依次按照前面焊接痕跡的進行蓋面，可保證焊縫外觀的美觀。

三、結語

手工TIG焊單面焊雙面成形技術的發展，為我國的管道鋪設提供了強有力的支持。為了保證手工TIG焊的焊接質量，一方面要加大對操作工人的專業知識培養，使他們熟練地掌握各個焊接步驟，另一方面要優化焊接工藝，盡量的降低因工藝原因帶來的焊接缺陷。

參考文獻：

[1]藺生文.手工TIG焊單面焊雙面成形操作技術──6mmV形坡口板狀對接平焊[J].環境監測管理與技術，1994，04：4445.

[2]趙波.管道焊接中的手工TIG焊的單面焊雙面成形技術[J].科技情報開發與經濟，2005，04：295296.

[3]李文榮，詹清蓉.低溫不銹鋼管子手工 TIG 單面焊雙面成型經驗[J].滬東中華技術情報，2010（2）：4041.