垂直固定管焊

子任务九　垂直固定管焊

目标要求

1.学会运用转腕运条技法进行操作。

2.掌握垂直固定管多层多道焊的操作技能。

一、任务

任务如图1.62所示。

图1.62

注：焊缝符号表示钝边P、坡口角α、装配间隙b的Y形坡口凸面焊缝对接焊。

二、任务准备

(1)焊件：Q235A钢管，规格为φ133mm×100mm×8mm，一侧加工成30°坡口，两根管子装配一组焊件。

(2)焊条：E4303型，直径为3.2mm。

(3)装配与定位焊。在保证管子轴线中心对正的前提下，按圆周方向均布定位焊缝，大管可焊2～3处，每处定位焊缝长10～15mm，根部间隙2～4mm(起焊处的间隙要大1mm)。

三、任务相关知识

垂直固定管的焊接位置为横焊，不同于板对接横焊，在焊接过程中要不断地沿着管子曲率移动身体，并且要逐渐调整焊条角度沿管子圆周转动。因此操作有一定的难度，焊接应注意以下问题。

(1)运条时，焊条角度要随管子圆周位置而变，手腕转动不灵活会使电弧过长，加之焊接电流过大，在盖面焊缝上边缘容易产生咬边。

(2)当焊接电流过小，熔渣与熔池混淆不清，熔渣来不及浮出，加之运条速度过快时，在焊缝下边缘容易产生熔合不良或夹渣。当焊接电流过大，运条速度过慢或动作不协调时，在焊缝下边缘容易出现下坠和焊瘤。

(3)薄壁管垂直固定管对接焊单面焊双面成形时，液态金属受重力影响，极易下坠形成焊瘤或下坡口边缘熔合不良，坡口上侧则易产生咬边等缺陷。因此，焊接过程中应始终保持较短的焊接电弧、较少的液态金属送给量和较快的间断熄弧频率、有效地控制熔池温度，从而可以防止液态金属下坠。

(4)焊条角度应随着环形焊缝的周向变化而变化，由此方可获得满意的焊缝成形。

四、任务实施

(1)熟悉图样，确定焊接工艺参数，见表1.14。

表1.14　垂直固定管对接焊焊接工艺参数

(2)打底层焊。清理焊件表面，将管子垂直固定在工作台上。起焊处选定在定位焊缝的对称面，用断弧焊法进行打底层焊接。为保证坡口根部焊透，应始终保持熔池形状为大小均匀的斜椭圆外形。在坡口内引燃电弧后，拉长电弧带至根部间隙处向内压，待发出击穿声并形成熔池后，马上熄弧(向后下方作划挑动作)使熔池降温。待熔池由亮稍变暗时，在熔池的前沿重新引燃并压低电弧由上坡口带至下坡口，待坡口两侧熔合后形成熔孔，以同一动作熄弧，如此反复地熄弧—燃弧—击穿进行焊接。绕管一周将封闭接头时，在接头缓坡前沿3～5mm处，不再用断弧焊而采用连弧焊至接头处，电弧向内压，稍作停顿，然后焊过缓坡填满弧坑后熄弧。

(3)填充层焊。采取上、下两道堆焊。施焊前，需将打底层焊道上的熔渣及飞溅物等清理干净，有接头超高现象时，用凿子或锉刀修平。填充层焊道分上、下焊道，在下焊道焊接时，在焊接方向上要使焊条与管子切线成60°～70°夹角、与坡口下端成80°～85°夹角，并采用直线形运条法运条，见图1.63。运条过程中始终保持电弧对准打底层焊道下边缘，并使熔池边缘接近坡口棱边(但不能熔化棱边)，运条速度要均匀，焊条角度要随焊道部位的改变而变化，焊出宽窄一致的焊道。

图1.63

接头时，在熔池前方10～15mm处引燃电弧，直接拉向熔池偏上部位，压低电弧向下斜焊，形成新的熔池后恢复正常焊接。接下来进行上焊道焊接，焊条对准下焊道与上坡口面形成的夹角处，运条方法与下焊道相同。但焊条角度向下适当调整，与坡口下端成75°～85°夹角，见图1.63。运条时要注意夹角处的熔化情况，使焊道覆盖住下焊道的1/3～1/2，避免填充层焊道表面出现凹槽或凸起，填充层焊完后，下坡口应留出约2mm，上坡口应留出约0.5mm，为盖面层焊打好基础。

(4)盖面层焊。盖面层运用直线运条法，按三道堆焊。施焊盖面层的下焊道时，电弧应对准下坡口边缘，使熔池下沿熔合坡口下棱边(≤1.5mm)，且焊接速度要适宜，以使焊道细些并与母材圆滑过渡。中间焊道焊速要慢，以使盖面层形成凸形。焊最后一条焊道时，应适当增大焊接速度或减小焊接电流，焊条倾角要小，以防止咬边，确保整个焊缝外形宽窄一致、均匀平整。

(5)清理焊件表面熔渣和飞溅物，检查焊缝质量，并注意以下事项。

①垂直固定管打底层焊时，熔滴和熔渣极易下坠，影响对坡口下侧熔孔的观察，且容易产生夹渣。根据经验，焊接电流可适当大些(与水平固定管相比)，使电弧落在熔池前沿上，即可出现所需熔孔大小。一般控制坡口钝边的熔化量在1～1.5mm。

②盖面层的上、下焊道是成形的关键。施焊时，其熔化坡口棱边应控制在1～1.5mm，并且要细而均匀，保证焊缝成形宽窄一致并与母材圆滑过渡。

③盖面层焊时，焊道间不清理渣壳，待整条焊缝焊接之后一并清除，为的是保持焊缝表面的金属光泽。

五、任务分配

焊件：Q235A钢管，规格为φ133mm×100mm×8mm，一侧加工成30°坡口，两根管子装配一组焊件。按图1.62要求练习。

焊条：E4303型，直径为3.2mm。

单件工时：45min。

六、任务检测与评价

续表

七、任务总结(任务质量分析)

打底层焊要点是“看熔池，听声音，落弧准”。即观看熔池颜色控制其温度，熔池形状一致，熔孔大小均匀，熔渣与熔池分明；听清电弧在坡口根部击穿的声音；电弧要准确地落在熔池的前沿。

八、复习思考题

(1)垂直固定管打底焊如何操作，要把握哪些要领?

(2)垂直固定管焊接与板对接横焊有哪些异同点?

(3)垂直固定管焊接容易出现哪些缺陷，应如何防止?