骑座式管板水平固定焊操作技巧优化方案

1.焊前准备

（1）试件的加工 选用12～14mm厚的Q235A钢板，用剪板机或氧乙炔切割方法，将其分割成100mm×100mm的方形试件，然后用钻床在中心部位钻孔，孔的尺寸和管的内径尺寸相同。选用φ57mm×3.5mm的20无缝钢管，加工成长度为75～100mm的试件，坡口角度为45°±1°。

（2）试件的清理 用砂纸和锉刀等将试件坡口20mm范围内的油污、铁锈等清理干净，使之呈现金属光泽，然后用锉刀将钝边锉出，钝边尺寸为1～1.5mm。

（3）焊接电源及焊接材料的选择

焊接电源选用BX3-300-1型交流弧焊机，其空载电压不低于60～70V，且动特性和调节性能良好。选用的焊条型号为E4303，焊条直径为2.5mm，焊条使用前需经150～200°C烘干，保温1h，然后放入保温筒内以备使用。焊条不得有偏心、焊芯生锈和药皮开裂、脱落等现象。

图2-41 水平固定管板组对形式

（4）试件的组对与定位焊 骑座式水平固定管板的组对形式如图2-41所示。组对的各项尺寸参数见表2-36。

表2-36 骑座式水平固定管板的组对尺寸

试件定位方法可采用肋板定位法或击穿定位焊法，如图2-42所示。肋板定位法即在焊缝对称60°爬坡位置，分别点固试件固定肋板，正式焊接时，由仰焊部位开始焊到肋板处，将肋板打掉即可。该方法不破坏坡口及间隙，使封口接头减少，有利于防止因操作不当产生的缺陷。击穿定位焊法采用与正式焊接时相同的焊条和工艺方法，在坡口根部进行定位焊接。定位焊缝长度不得大于10mm，其位置与肋板定位法相同。

（5）焊接参数的选择 骑座式管板水平固定焊的其他各项焊接参数的选择见表2-37。

图2-42 骑座式管板水平固定焊试件的定位方法

A—肋板定位法 B—击穿定位焊法

表2-37 骑座式管板水平固定焊焊接参数

2.焊接(www.xing528.com)

（1）引弧 将组对好的试件在水平位置固定。操作时可分为左、右两部分由底向上进行焊接。一般情况下，可先从右侧开始焊接。因为右手掌握焊钳时，仰焊位置便于观察熔池，能够较好地引弧焊接，从而形成较好的始焊焊缝。

采用划擦法引弧，引弧点可在左侧仰焊位置距中心15～20mm处。引弧后将电弧拉到距中心5mm处，先拉长电弧进行1～2s的预热，然后压低电弧将焊条向右下方倾斜，此时焊条与试件及焊接方向之间的夹角如图2-43所示。

电弧热量分布要始终偏向板件根部，待其熔化后迅速与管子坡口钝边搭接形成焊接熔池，开始连接处焊缝要尽量薄一些，以使左向焊接时接头容易。形成熔池后，要断弧快速跟进两滴液态金属，以保证背面焊缝饱满，且建立起较为稳妥的熔孔。

图2-43 焊条与试件和焊接方向之间的夹角

a）焊条与试件下侧的夹角 b）焊条与焊接方向的夹角

（2）打底焊 骑座式管板水平固定焊单面焊双面成形断弧焊时，因板与管承热分布不均，极易产生沿板坡口边缘的未熔合和未焊透现象，因此运条时一定要注意板与管两侧电弧的热量分布。每一次起弧焊接时，都要从板的坡口边缘处开始，向管的坡口一侧进行摆动。注意在管的一侧电弧不要伸入坡口太多，电弧摆至管一侧时要稍作停顿，然后向板一侧摆动当中拉断电弧。焊接过程中要注意观察熔孔尺寸变化情况，仰位和立位焊接时，熔孔尺寸一般为比每侧间隙增大1～1.5mm，从立焊到平焊位置时，观察到的熔孔尺寸为1～1.5mm。随焊接位置的变化，焊条角度要不断调整，特别是焊到上半部分时，焊工站位要适应焊条角度的变化，否则易造成背面焊缝液态金属下淌，产生焊瘤。焊接上半部分时，还要注意缩短给送液态金属的时间，适当加快间断灭弧的频率，目的是控制熔池温度防止液态熔池下坠。当右半部分焊到顶点时，不要在平焊部位停弧，应继续向前施焊5～10mm，以利于左向焊时的封口焊接。

右半部分打底焊完成后，要将始焊、终焊端的焊渣和金属飞溅物清理干净，必要时用錾子修整。然后开始左半部分的焊接，在仰焊部位接头时，须对始焊部位拉长电弧进行1.5～2s的预热，压低电弧，横向摆动到坡口根部，立即用电弧向上顶压，形成熔孔后进行正常焊接。但要注意始焊点的选择要在右侧部分始焊端稍后5mm处。接头后的焊接方法和焊条角度与右半部分焊接时相同，但由于受右侧焊接过程的影响，左侧的坡口及周围温度升高，应适当减小焊接电流。

（3）收弧 收弧时要沿熔池方向向后轻轻点焊两下，以使熔池缓慢冷却，防止因空气介入在弧坑处产生冷缩孔。

（4）接头 接头方法可采用热接法和冷接法。其接头方法和管板垂直俯位固定焊时相同。

从以上的焊接过程分析可以得出，骑座式管板水平固定焊单面焊双面成形的机理和操作要点：管板水平固定焊时，因管与板承热差异很大，焊接时，焊接电弧应偏向试板坡口一侧，且电弧在板端的停留时间长，而在管端的停留时间短，使熔化的液态金属由板端带向管端，以使管与板的承热保持平衡。当熔孔尺寸合适时，就可获得良好的背面焊缝成形。但焊条运行到板的一侧时，电弧一定要深入根部，以保证坡口根部熔合良好，防止产生夹渣和未熔合等缺陷。

（5）盖面焊 盖面层也分左右两部分进行焊接，由下而上操作。运条方法在不同位置时是不同的，当焊接仰焊部位时，宜采用较大幅度的斜锯齿形运条方法，目的是获得均匀一致的焊脚，同时使液态金属和熔渣能够均匀覆盖焊缝表面，以保证焊缝表面圆滑过渡。随着焊接位置由下向上，从仰焊位置到立焊位置，斜锯齿形运条幅度应逐步减小。当超过立焊位置时，为保持液态金属和熔渣处在均衡的位置上，斜锯齿形运条的方向应改为反向，随着位置的不断升高，到平角焊位置，反向斜锯齿形运条的幅度也应逐步加大。

盖面层右半部分的焊接，其始焊部位应设在仰焊中心部位偏左约10～15mm处，终焊部位应越过顶部中心线10～15mm，目的是便于接头和收尾。始焊端和终焊端的焊接位置如图2-44所示。操作过程中，焊条摆动要平稳，在坡口两侧稍作停留，以保证焊缝尺寸均匀，无咬边。

图2-44 右半部分盖面层始焊端和终焊端位置

盖面层左半部分的焊接和右半部分基本相同，但焊接电流应较右半部分焊接时相应减小大致5%～10%。左半部分焊接的难点主要在仰焊部位的接头处。接头引弧时，引弧部位应在焊接前方距接头处15～20mm处。采用划擦法引弧，电弧引燃后准确拉至右半部靠近孔板一侧的始焊位置，与右半部始焊处的搭接要紧密，电弧要尽量压低，并在向前不断运条当中逐步加大斜向摆动幅度，此时斜向的锯齿形摆动方向正好与右侧焊接时相反。完成接头后，其他位置的操作方法和焊条角度与右半部分焊接时相同，至平焊收弧时要越过右部弧坑10～15mm再停弧，以保证接头饱满。