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钨极氩弧焊的操作技术优化建议:掌握钨极氩弧焊技巧和操作方法

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:表2-4 薄板水平对接钨极氩弧焊的焊接参数2.插入式管板的钨极氩弧焊插入式管板的形式如图2-218所示。一般情况下,插入式管板钨极氩弧焊的定位焊只需焊接一处即可,定位焊缝长度为10~15mm,要求焊透并且不得有各种缺陷。表2-5为插入式管板钨极氩弧焊的参考焊接参数。图2-220 小直径管子钨极氩弧焊的组对图2-221 小直径管子钨极氩弧焊时的操作位置在焊接时,电弧始终保持在12点钟位置,并对准坡口间隙,可稍做横向摆动。

钨极氩弧焊的操作技术优化建议:掌握钨极氩弧焊技巧和操作方法

1.薄板水平对接的钨极氩弧焊

薄板水平对接钨极氩弧焊时,一般采用V形坡口,其坡口形式如图2-216所示。焊前要清除焊丝和坡口表面以及其正反两侧20mm范围内的油污、水锈等污物,同时坡口表面及其正反两侧20mm范围内还需打磨至露出金属光泽,然后再用丙酮进行清洗。定位焊在焊件反面进行,焊点个数根据具体情况确定,定位焊缝长度通常为10~15mm。

焊接时,将装配好的焊件上间隙大的一端置于左侧,并在试件的右端开始引弧。引弧用较长的电弧(弧长为4~7mm),使坡口处预热4~5s,当定位焊缝左端形成熔池,并出现熔孔后开始送丝。焊丝、焊枪与焊件的角度如图2-217所示,其中钨极伸出长度为3~5mm。

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图2-216 薄板水平对接钨极氩弧焊的坡口形式

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图2-217 薄板水平对接钨极氩弧焊的操作示意图

1—焊件 2—焊丝 3—钨极 4—喷嘴 5—熔池

(1)打底焊 打底焊要采用较小的焊枪倾角和焊接电流,而焊接速度和送丝速度较快,以免使焊缝下凹及烧穿,焊丝送入要均匀,焊枪移动要平稳,速度要一致。在焊接时要密切注意焊接熔池的变化,随时调节有关参数,确保背面焊缝良好成形。当熔池增大焊缝变宽并出现下凹时,说明熔池温度过高,应当减小焊枪与焊件的夹角,加快焊接速度;当熔池减小时说明熔池温度较低,应当增加焊枪与焊件的倾角,减慢焊接速度。

在更换焊丝时,松开焊枪上的按钮停止送丝,借助焊机的焊接电流衰减熄弧,但焊枪仍需对准熔池进行保护,待其冷却后才能移开焊枪。然后检查接头处弧坑质量,若有缺陷,则需将缺陷磨掉,并使其前端成斜面,然后在弧坑右侧15~20mm处引弧,并慢慢向左移动,待弧坑处开始熔化并形成熔池和熔孔之后,开始送进焊丝进行正常焊接。

当焊接到试件左端时,应当减小焊枪与焊件的夹角,使热量集中在焊丝上,加大焊丝熔化量,以填满弧坑,松开焊枪按钮,借助焊机的焊接电流衰减熄弧。

(2)填充焊 填充层焊接时,其操作与打底焊相同。焊接时焊枪可以做适当的横向摆动,并在坡口两侧稍做停留。在试件右端开始焊接,注意熔池两侧熔合情况,保证焊道表面平整并且稍下凹,填充层的焊道焊完后应当比焊件表面低1~1.5mm,以免坡口边缘熔化,导致盖面焊产生咬边或焊偏现象。焊完后需要清理干净焊道表面。

(3)盖面焊 在盖面焊时,在试件右端开始焊接,其操作与填充层相同。焊枪摆动幅度应当超过坡口边缘1~1.5mm,并尽量保持焊速均匀,熄弧时要填满弧坑。焊后用钢丝刷清理焊缝表面,观察焊缝表面有无各种缺陷,若有要进行打磨修补。

表2-4是板厚为6mm时的焊接参数。

2-4 薄板水平对接钨极氩弧焊的焊接参数(板厚6mm)

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2.插入式管板的钨极氩弧焊

插入式管板的形式如图2-218所示。在装配前,要清除管子待焊处和钢板孔壁及其周围20mm范围内的水锈、油污等污物,并打磨至露出金属光泽,然后将露出金属光泽处及焊丝用丙酮清洗干净。

一般情况下,插入式管板钨极氩弧焊的定位焊只需焊接一处即可,定位焊缝长度为10~15mm,要求焊透并且不得有各种缺陷。

焊接时,在定位焊缝相对应的位置引弧,焊枪稍做摆动,待焊脚的根部两侧均匀熔化并形成熔池之后,开始送进焊丝。采用左焊法,即从右向左沿管子外圆焊接。焊枪角度如图2-219所示。

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图2-218 钨极氩弧焊插入式管板的形式

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图2-219 插入式管板钨极氩弧焊的焊枪角度

在焊接的过程中,电弧以焊脚根部为中心线做横向摆动,幅度要适当,当管子和管板熔化的宽度基本相同时,焊脚才能对称。一般板的壁厚比管子的壁厚要大,此时为防止产生咬边,电弧应稍偏离管壁,并从熔池上方填加焊丝,使电弧热量偏向孔板。

在更换焊丝时,松开焊枪上的按钮停止送丝,借助焊机的焊接电流衰减熄弧,但焊枪仍需对准熔池进行保护,待其冷却后才能移开焊枪。检查接头处弧坑质量,如果有缺陷,则须将缺陷磨掉,并使其前端呈斜面,然后在弧坑右侧15~20mm处引弧,并将电弧迅速左移到收弧处,先不加填充焊丝,当待焊处开始熔化并形成熔池之后,再送进焊丝进行正常焊接。

当一圈焊缝快结束时,停止送丝,等到原来的焊缝金属熔化与熔池连成一体后再填加焊丝,填满熔池后松开焊枪上的按钮,利用焊机的焊接电流衰减熄弧。

焊后先用钢丝刷清理焊缝表面,然后目测或用放大镜观察焊缝表面,不得有裂纹、气孔、咬边等缺陷,若有要打磨修理或修补。(www.xing528.com)

表2-5为插入式管板钨极氩弧焊的参考焊接参数。

2-5 插入式管板钨极氩弧焊的参考焊接参数

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3.小直径管子的钨极氩弧焊

一般情况下,小直径管子的钨极氩弧焊采用单面焊双面成形的工艺。为了使电弧燃烧稳定,钨极一般磨成圆锥形。一般采用V形坡口,管子组对如图2-220所示。装配时,要清除管子坡口及其端部内外表面20mm范围内的水锈、油污等污物,然后打磨至露出金属光泽并用丙酮清洗,焊丝同样用丙酮清洗。

(1)定位焊 定位焊在组对合格后进行,一般定位焊焊接1~2点即可,焊缝长度为10~15mm,要保证定位焊焊透且无任何缺陷。

为了提高效率,焊接时通常要借助滚轮架使管子转动。在焊接时,将装配好的焊件装夹在滚轮架上,使定位焊缝处于6点钟的位置。在12点钟处引弧,管子不转动也不填加焊丝,待管子坡口处开始熔化并形成熔池及熔孔后开始转动管子并填加焊丝,焊枪、焊丝与管子的角度如图2-221所示。

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图2-220 小直径管子钨极氩弧焊的组对

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图2-221 小直径管子钨极氩弧焊时的操作位置

在焊接时,电弧始终保持在12点钟位置,并对准坡口间隙,可稍做横向摆动。焊接过程中应当保证管子的转速平稳。当焊至定位焊缝处时,应当松开焊枪上的按钮,停止送丝,借助焊机的焊接电流衰减装置熄弧,但焊枪仍须对准熔池进行保护,待其冷却后才能够移开焊枪。然后检查接头处弧坑质量,如果有缺陷,则需将缺陷磨掉,并使其前端呈斜面,然后在斜面处引弧,管子暂时不转动并先不填加焊丝,待焊缝开始熔化并形成熔池后,再送进焊丝进行接头正常焊接。

当焊接完一圈打底焊快结束时,先停止送丝和管子转动,待起弧处焊缝头部开始熔化时再填加焊丝,填满接头处再熄弧,并将打底层清理干净。

(2)盖面焊 盖面焊的操作和打底焊基本相同,焊枪摆动幅度略大,使熔池超过坡口棱边0.5~1.5mm,以确保坡口两侧熔合良好。焊后清理并观察焊缝表面,不能有裂纹、气孔、咬边等缺陷,如有要打磨修理或修补。表2-6为小直径管子钨极氩弧焊的参考焊接参数。

2-6 小直径管子钨极氩弧焊的参考焊接参数(管子壁厚3mm)

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4.管道氩弧打底焊

采用钨极氩弧焊焊接管道第一层(即打底焊),然后用焊条电弧焊盖面的方法,对提高管道焊接质量具有明显的效果,尤其是对高、中合金钢管道以及不锈钢管道的焊接更为显著,目前已广泛应用于机械制造、石油、化工等行业。

氩弧焊打底要求直流正接,采用小规范,电流不超过150A。为了保护内壁金属在高温时不被氧化,对高合金钢管道打底焊时,管内要充氩气保护。而对于中、低合金钢管道,管内不充氩气保护,也能够满足质量要求。

氩弧焊打底的坡口组对包括两种情况:一种是对口留有间隙,焊接过程中全部填丝,坡口组对加工简单,焊接质量可靠,但对焊工技术水平要求较高;另一种是坡口组对不留间隙,基本上不填丝,遇到局部地方有间隙或焊穿时才填丝。其优点是焊接速度快,操作简单。但对坡口组对加工要求很高,同时金属熔化部分较薄,易产生裂纹。在生产中,普遍采用第一种方法,即采用填丝的方法进行打底,效果较好。

(1)焊前准备 壁厚小于2mm的薄壁管,通常不开坡口,不留间隙,加焊丝一次焊完;而锅炉受热面的薄壁管一般要开V形坡口。大直径的厚壁管(如给水管道、蒸汽管道等)通常采用U形或X形坡口。坡口两侧及管壁内外要求无锈斑、油污等,如果有条件,焊前最好用酒精清洗一下,以免产生气孔。

焊丝采用与管道化学成分相同或相当的焊丝,通常以ϕ1.6~2.0mm为宜,焊丝表面不得有锈蚀和油污等。

需要管内充氩气保护进行焊接的钢管,如高合金钢管要采取有效的充氩措施;对于可不充氩保护的管道(中、低合金钢),可以不采取充氩措施,但要采取措施防止空气在管内流动,即防止“穿堂风”。

(2)打底焊 氩弧焊打底一般在平焊和两侧立焊位置定位三点,长度为30~40mm,高度为3~4mm。当采用无高频引弧装置的焊机进行接触引弧时,要看准位置,轻轻一点,不宜用力过猛。电弧引燃后,移向始焊位置,稍微停顿3~5s,待出现清晰熔池之后,即可往熔池内送丝。小直径管道的填丝采用靠丝法或内填丝法;大直径管道由于焊丝消耗较多,应当采用连续送丝法。送丝速度以充分熔化焊丝和坡口边缘为准,与喷嘴保持一定的角度。当焊接大直径厚壁管道时,应当尽量由两名焊工对称焊接,如果由一人施焊,要注意采取一定的焊接顺序,以减小焊接应力。在焊接结束时,逐渐减小电流,将电弧慢慢转移到坡口侧收弧,不允许突然断弧,以防焊缝出现裂纹而开裂。

(3)盖面焊 氩弧焊打底之后,应当立即进行盖面焊接,若无法及时进行,再次焊接时应注意检查打底焊表面有无油污、锈蚀等污物。通常,打底焊缝的高度约为3mm。对于薄壁管来说,占总体壁厚的50%~80%,这时的盖面焊既要填满低于表面部分的焊道,又要焊出一定的加强高度,难度较大。对于全位置坡口,在施工时一般采用以下方法:在确保焊接质量的前提下,选用较小的焊接规范,以防止焊穿;在焊接时,先在平焊部位焊一段30~50mm长的焊缝来为平焊加强面做准备;在仰焊时,起头的焊缝要尽可能薄,同时仰焊的接头要叠加10~20mm;为增加中间部位的填充量,运条主要采用月牙形运条形式。

大直径、厚壁管打底焊后的焊接,其工艺、技术与焊条电弧焊相同。

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