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打底层的焊接:技巧与注意事项

时间:2026-01-23 理论教育 眠眠 版权反馈
【摘要】:如发现液态金属呈下滑的趋势,除适当下调焊接电流的强度,还应改变续丝处吹扫的时间。

1.氩弧焊焊接姿势的选择

水平固定管的吊口焊接,焊接方向从下向上,焊接前先做焊罩头部固定动作,再使身体贴近焊缝。如蹲式焊接,操作者不能死蹲,其身体弯曲向下后,能随焊接走向延伸,并能逐渐上移抬起。从一侧底端至收尾顶部平焊中心处,两臂肘与掌指之间。如右臂为擎焊炬之手,应使右臂肘端顶实管道某一处管面,再使左侧掌端抬起,滑动手中焊丝。大臂多悬在空中,但小手指与平行底侧掌端以某一点支到管面,并以此支点为轴,平稳使焊炬上移。

2.续丝的方法

(1)换掐式续丝法 此方法适用于焊丝续入量较大,熔池较宽、较厚的粗形管道焊接,其方法是引弧之后,随着焊丝掐至点与续入点一节的逐渐缩短,燃至掌底的焊丝,随着焊炬连续的横向摆动,找准坡口一侧熔池的续入点,使焊丝实贴在熔池的相反方向,或贴于坡口一侧。随着焊丝触点温度的降低,焊丝已实粘在熔池之上,瞬间平掐焊丝的指端以手握焊丝的感觉移动,以长短不同的距离,使掌指上移完成此段焊丝换掐的位置。

(2)连续续丝的方法 连续续丝多是焊丝在手掌之上,一处搭于拇指的虎口底处,一处搭于中指与无名指的连接端。续丝时,以拇指根部的前后移动,使焊丝向前滑动。

(3)焊丝依靠续丝法 焊丝依靠续丝法是焊丝擎制掐点与焊丝续入点的距离较长,掐点与续入点之间焊丝多贴于坡口一侧坡面钝边处,并以此点为焊丝下滑支点,使焊丝平稳下滑续入熔池。

3.焊丝向熔池过渡的方法

(1)焊丝实贴熔池过渡法 焊丝续入时,以实贴动作贴入焊丝续入点,再以其停留时间的长短控制焊丝过渡金属熔化量的多少。在电弧对熔焊丝续入点回带的瞬间,做焊丝的提出动作,焊丝提出的位置悬在续接丝点的前方或近贴于坡口的一侧,但与熔池间的距离应在10~20mm之间。过远时焊丝再一次续入的难度过大,过近时焊丝端易发生与行走的钨极相碰,造成短路电弧。焊丝提走后,电弧做一次或两次横向吹扫动作,对半熔化过渡的熔滴进行再一次熔化性的吹扫,使坡口两侧根部熔透,并使其完全熔化成形后,再做一次焊丝实贴熔池续丝动作。依次循环。此种方法有利于液态金属过渡时对熔池温度的控制,使焊缝内外两侧成形平整光滑。

(2)熔滴过渡法 熔滴过渡是焊丝进入续入区时,没有贴实进入熔池的位置,在电弧的吹扫下,液态金属是高温状态瞬间过渡,因过渡的液态金属呈滑动状态,处于仰焊部位易形成管道内径成形下塌、焊槽内成形过厚、两侧成形过薄等缺欠。其适用范围仅限于管道坡口间隙较小、工件较厚、熔池温度较低的工件和焊接速度较快时的操作环境。

(3)连续过渡法 连续过渡是工件较厚、焊丝续入量较大、熔池温度较高时的续入方法。操作时,先使焊丝实贴并熔化于坡口的一侧,再随其电弧吹扫的前移。呈半熔化状态贴入熔池并移至坡口的另一侧。再紧随电弧的吹扫,做连续的横向续丝动作。依次前移。

4.焊丝续入的位置

(1)仰焊部位焊丝续入的位置 应根据坡口间隙的大小、工件的厚度、焊丝续入管道的位置,做焊丝续入方位的调整。坡口间隙较大,工件较厚又处于仰焊位置时,焊丝应贴向坡口钝边线的根部,并使之平行或超过与管道内径平面。随着电弧预热温度焊丝端先贴在坡口一侧钝边处,再随其电弧做横向续丝动作至坡口另一侧钝边处,如图2-9所示。

图示

图2-9 仰焊部位焊丝续入位置

焊丝续入时,要观察坡口两个熔化点中心熔池过渡的状态。坡口两侧熔合,应使其熔合处没有下凹的咬合熔合线。如发现液态金属呈下滑的趋势,除适当下调焊接电流的强度,还应改变续丝处吹扫的时间。如稍做吹扫液态金属有下移滑动感,应迅速改变电弧的吹扫方向和位置,并使焊丝实贴进入高温熔化熔池续接处,形成熔池下滑温度的缓解。焊丝续入时还应观察液态金属熔化时坡口两侧钝边线的平度,稍有凹陷可使焊丝续入端再稍做上移抬起,过凸时适当下移。

管道中心熔池下塌时,应使坡口一侧续入的焊丝呈平行横移滑动,动作要快,电弧吹扫线也应一带而过,并随其焊丝坡口两侧的续入使电弧快速前移,控制熔化后金属的下沉温度。

(2)立焊部焊丝续入的位置 应根据坡口间隙、熔池温度及工件厚度,做焊丝续入位置的调节。在熔池温度高、坡口间隙较大时,焊丝贴紧续入端,应贴于坡口钝边处的内侧,再以外扩熔池凸于坡口边线的多少,做焊丝端内移的调节。如焊丝端内移坡口钝边2~3mm线,熔池外扩范围过渡坡口间隙,坡口钝边处的熔化是坡口钝边熔化后的外凸,坡口间隙处没有形成液态熔池均匀的整体外凸,是因为续丝的位置偏离坡口钝边线过多,液态熔池外滑动不均匀造成的,应使焊丝端的续入接近于坡口的钝边线,并使液态金属与母材熔化均匀。

立焊段焊丝的续入时,出现熔池范围过大、熔池厚度明显增加、电弧前移速度过慢、电弧在坡口两侧钝边线咬合缺口过大等,是因为熔池的温度过高、熔池整体滑动范围过大、焊接速度过慢、焊丝端续入凸于管道内径平面过多造成的。焊丝熔化时的温度超过了坡口两侧,钝边线温度的承受力。避免的方法是在适当降低电弧的吹扫强度时,使电弧的吹扫线从坡口钝边线内移3~4mm,将电弧线的吹扫范围多移向焊槽的斜面,同时加快续丝的速度,使熔池的温度降低,再将焊丝端续入的位置内移坡口钝边处2mm。

(3)管道爬坡段及顶部平焊焊丝续入的位置 管道爬坡及顶部平焊氩弧焊接,在坡口间隙3~4mm时,焊丝的续入也应使续入端实贴坡口钝边线,并保持焊丝与管道内平或稍凹于坡口钝边线。如焊丝端的续入凸于坡口内平面,熔化后的焊丝端液态金属滑动会迅速下沉。在熔池温度稍高时,也会造成坡口间隙间的整体滑动,形成焊缝过大的内凸现象。

续丝时也应保证焊丝端平稳续入,应以焊丝端底侧凸点与坡口钝边线的比较使焊丝实贴续入点。

5.管道氩弧焊接引弧的位置

管道氩弧焊接引弧的位置也应根据坡口间隙的大小、焊接的位置、固定点的多少及相隔的间隙做出选择。水平吊口的引弧位置多以仰焊中心线左右20~30mm为起点,即焊接走向为左侧,引弧位置为中心线右侧20~30mm处。这样会使另一侧引弧端的熔滴过渡不处于从上向下的低点对接,使电弧熔化后的引弧端因熔滴呈下坡状过渡,能顺利形成上浮熔池。

较大间隙时的管道仰焊部位引弧,如间隙4~6mm、中心线左右20~30mm范围内的熔滴过渡,也易形成端部熔滴的下滑、下塌、局部堆状成形过大等缺欠。可在左侧方向的焊接时,选偏向右侧中心线100~120mm处为起焊端,以从上向下的熔池走势,使液态金属在较大的间隙中顺利过渡。

6.引弧的方法

(1)划动带弧法 起焊前,将钨极尖部近贴于坡口一侧起焊处,使钨极尖部稍做点碰,即迅速抬起使电弧引燃。

(2)带丝引燃法 引弧前,将钨极尖部对准坡口一侧,再掐住焊丝于钨极尖部所对的坡口之间,戴好焊罩后,使焊丝在钨极尖部所在的坡口间隙处从下向上做上提带丝动作,并相碰于钨极尖部,使电弧引燃。此种方法电弧引燃迅速,又能避免钨极尖部与板面相碰时受损现象发生。

7.氩气流量的大小

1)氩气流量可在流量计安装后,根据室内及室外空气过流的强度做大致流量的选定。室内焊接没有空气风向干扰,氩气流量可做低的调节,室外焊接时空气风向干扰较大时,除做一定的遮挡防护外,应使氩气流量增加。

2)在氩气流量的调节时,也可根据焊接后熔池成形的熔化质量做出选定。焊缝表层亮,并带有光泽,为氩气保护效果最佳。有点状及密度气孔浮出时,首先要加大氩气的流量,并检查氩气气管路有无破损、中间控制阀调节得正确与否。

3)氩气流量过大不但会造成材料的浪费,也会因氩气覆盖时对熔池的推力而形成熔池紊乱。

4)正常焊接时的氩气流量为8~10L/min。

8.钨极尖部伸出风嘴的长度

钨极尖部伸出风嘴的长度,应与管道焊接工件的厚度相适应。工件较厚时,应使钨极尖部伸出风嘴的长度适当增加,即稍长于风嘴的直径。钨极尖部伸出风嘴长度的选择,正常焊接应小于风嘴的直径。

9.走弧的方法

过管道仰焊中心10~20mm使电弧引燃,再做坡口两侧预热。预热温度以坡口钝边线1~2mm呈半熔化状态,再使焊丝贴于坡口一侧。如钝边处做实贴续入过渡后,过渡间隙2.5~3mm,电弧可做连续横向带弧,由该侧至另一侧,焊丝可在瞬间提出熔池,电弧由熔池熔合线前方做抬起动作。抬起时,电弧的吹扫范围不离开熔池前移熔合线,并使熔池的前移熔化,使在电弧从该侧至另一侧的跳跃时进行充分的过渡熔合。再使续入的焊丝端实贴于间隙间,并平于或稍凸于管道内径平面,随其焊丝熔化的多少做焊丝再次向前的提起动作。电弧再一次从该侧至另一侧做横向带弧,进行液态金属熔池过渡吹扫。依次循环。

(1)焊丝续入的速度过慢 氩弧焊最重要的一个环节是焊丝续入时的速度,熔滴一次一次过渡后,电弧做一次横向吹扫,此时熔池温度最佳,电弧吹扫强度最合适,熔池成形厚度适当,熔化处平而光滑。但电弧从一侧至另一侧时,电弧过渡后的熔池没有焊丝相继的续入,电弧的稳弧点已使熔池温度迅速升高,中间熔池也产生了局部下塌和整体下塌的趋势。

氩弧焊接在电流调节合适之后,熔池温度的调节主要来自焊丝的续入速度。焊丝续入的速度越快,熔池的温度则越低,电弧前移的速度也越快。当电弧横向吹扫时,焊丝端可在熔池前方的预热区进行等待,电弧从一侧至另一侧吹扫并抬起之后,焊丝端应迅速实贴或将熔滴过渡到高温熔池续入点,使熔池温度缓解,电弧上移迅速。这种动作的掌握,在熟悉要领后,要反复练习加以提高。(https://www.xing528.com)

(2)焊丝续入的位置过偏 氩弧焊应保证焊丝续入的准确度,在采用焊丝断续续入时,仰焊位置一个动作续丝完成。应使焊丝提出熔池后,停留的位置在电弧覆盖下的预热区内。焊丝停留时,焊丝端应始终对准续入的位置,如仰焊位置焊丝续入应使焊丝上端稍凸于坡口钝边线的上平面,保证焊丝熔化后,下滑位置平于管道内径平面。其方法的运用也可在焊丝的颤动或难以续入时,使其端头始终贴于坡口钝边线的边缘,并以续丝端的一段的某一个位置为依靠点,稳定焊丝端头续入时向前的快速滑动。

仰焊位置的焊丝续入也可在电流熔池温度和合适的坡口间隙时,使实贴熔池后的焊丝不做断续的提出动作。而使焊丝平贴与两侧坡口钝边线的间隙间不动,然后做两侧的快速带弧动作。电弧在两侧点使焊丝熔化时,横向带弧可不使焊丝出现熔穿式的吹扫,只使其熔化。

(3)钨极尖部与焊丝相碰的避免 氩弧焊常常会发生钨极尖部与焊丝端的相碰,发生后焊接区笔直的钨极吹扫线迅速出现较大的吹扫范围,使焊丝过渡后的熔池区失去了电弧的点状熔化,熔池局部或大部出现下塌、下滑。

产生的原因是焊丝端进入熔合区时,没有形成钨极尖部与焊丝端在同一位置的相错,即钨极尖部于一侧点吹扫时,焊丝端应对准该侧点做等待准备。钨极跳弧于另一侧后,不再对准该侧点,使焊丝端进入续入位置做实贴金属的过渡。电弧于该侧点回带时,应做回撤提出焊丝端的动作,坡口间隙较大。焊丝于两侧同时做焊丝续入动作时,钨极吹扫宜避躲焊丝端向熔池的进入位置。

钨极尖部与熔池应始终保持3~4mm距离,如钨极尖部发生颤动,应改变焊把的手握方法,由底侧小拇指和底侧掌面支撑于被焊管道面,使钨极尖部运行稳定。焊丝续入端也按同样的方法使掌侧面支撑于被焊管面之上,同时在焊丝贴于坡口钝边的某一点,进行点状续入,保持断点续入时的准确。焊丝端与钨极尖部相碰后,应先做钨极端打磨和相碰处熔池的打磨处理,再进行焊接。

10.熔池下塌的原因及控制方法

管道焊接仰焊部出现熔池下塌有以下4种原因:

(1)续丝位置过低 仰焊部位续丝,续入的焊丝端应平于或稍凸于管道内径平面,续丝位置过低时熔化后的液态金属会出现自坠下沉。

(2)坡口间隙过大 在坡口间隙过大时,挺入熔池位置的焊丝超过了管道的内径平面,但熔池温度使液态金属持续的时间过长,液态金属凝结速度过慢,使熔池下沉范围过大。

(3)过高熔池温度时的熔滴过渡 焊丝端进入仰焊续丝的位置,在坡口间隙较大和熔池温度较高时,采用滴状液态金属进入熔池会更促使熔池温度的增加,形成液态金属的下滑。

(4)续丝速度过慢 氩弧焊控制熔池温度的方法之一就是焊丝续入熔池的速度,焊丝续入熔池动作过慢时,合适的焊接电流也会使熔池温度升高,形成熔池大面积下沉。

避免熔池下塌的措施如下:

1)保证焊丝端续入熔池的位置。

2)在坡口间隙较大时,应加快焊丝续入熔池的速度。

3)缩短电弧高温区稳弧停留的时间。

4)改熔滴过渡为焊丝实贴过渡。

11.仰焊部位表面成形问题的原因及防止措施

仰焊部位表面易出现成形中间过凸、过厚,两侧成形过薄的问题。

在坡口间隙较大、续丝速度较慢、熔池温度较高时,管道内径出现熔池下塌,那么焊槽内熔池表层中心多为凸起的堆状成形点。凸点处又多有堆状气孔发生,过凸熔池与坡口两侧成形线为沟状成形连接。

改变氩弧焊时出现此类成形,除了改变续丝的方法,也应增强操作时观察熔池变化的能力。焊丝续入后,熔池不能做前移延伸或延伸缓慢,电弧难以前移或没有前移时吹扫的位置,熔池颜色过亮,并伴有不规则下沉感、加厚感。应迅速改变操作方法:

1)停止焊接,降低管道被焊温度。

2)适当减小电流。

3)改断续实贴式续丝为连续实贴式续丝。

4)对熔池下塌成形段做打磨处理。

5)做焊槽内电弧吹扫线外移宽度的增加,即电弧稍做偏离熔池中心及坡口钝边线的吹扫,延至方向可在坡口两侧坡面。

12.管道立焊中段熔池过厚及内径过凸熔池的出现原因

1)当坡口间隙较大熔池温度较高时,采用了熔滴过渡的续丝方法,使高温熔池在液态金属的推力下,形成外凸熔池下滑。

2)当坡口间隙较大、熔池温度较高时,续丝的触点凸于钝边外的管道内径平面,使下滑的液态金属形成了较大的熔池外凸成形,造成管道内径成形过凸。

3)在续丝速度过慢的情况下,熔滴过渡和实贴过渡的熔池都会出现熔池的前移困难、熔池下滑量过大和堆状成形过厚的现象。

4)在熔池温度正常的情况下,断续实贴焊丝的续入不会产生液态金属的局部或大面积的滑动,过渡熔滴与被焊工件的熔合只是电弧吹扫下与被焊工件的全部熔化,管道立焊段以上弊端的避免,较大间隙焊接时,应选用焊接下线电流,并采用连续实贴焊丝续入方法。熔池温度过高时,焊丝实贴续入位置应停留于坡口钝边线的里侧,再以电弧吹扫下的熔池外扩,平于或稍凸于管道内径平面。

13.管道爬坡及平焊段焊接时内径过瘤的产生及防止措施

焊接时焊丝端触点没有凸于或平于母材钝边线内径平面,但熔池下沉仍凸于管道内径平面过多。

管道爬坡平焊段焊接,在熔池高温范围较大时,焊丝端的滴状过渡又使熔池温度增加,电弧吹扫停留位置向前时,坡口钝边线受损,后移时凝固后的熔池液化形成下滑。此种状态的出现是初级焊工在焊接时电流调节和续丝方法及速度没有形成相互间的一致。同样的焊接电流对于电流焊工甲非常合适,是因为焊工甲在焊接时利用续丝的速度时高温熔池进行了合适的调节,实贴焊丝续入方法又能使电弧处扫点迅速前移。由于电弧吹扫位置的合适变化,形成了最佳熔池的凝固。而焊工乙焊接时在最佳熔池成形后,由于续丝速度没有使新的填充金属续进熔池,而电弧不能前移,使电弧吹扫仍停留于最佳熔池的边缘,造成了液态金属的持久使之下沉。

管道封底焊接合适的电流,应在续丝速度缓慢时做向下的调节。管道组对时,坡口间隙的选择应根据管道的厚度、直径、焊丝的直径进行组对。管道直径在200mm以下时,不宜超过4mm,并尽量采用焊丝实贴断续和焊丝实贴连续续丝方法。在熔池温度较高、电弧没有吹扫位置时,可使焊接停止,待高温熔池降至低温后,在做电弧引燃动作。

管道顶部焊接尾端与另一侧焊缝相接处,电弧吹扫应带过相熔点10~20mm后,再从坡口一侧坡面缓缓提起使之熄灭。

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