水平固定管板焊

子任务十二　水平固定管板焊

目标要求

1.熟练掌握管板仰位、平位的接头焊接方法。

2.灵活运用手臂和手腕动作，适应固定管板焊接时焊条角度的变化。

3.掌握水平固定管板单面焊双面成形的操作技术。

一、任务

任务单如图1.71所示。

图1.71

注：焊缝符号表示开50°单边V形坡口带钝边的焊脚为8mm角焊缝，焊缝环绕施焊。

二、任务准备

(1)焊件：孔板材料为Q235钢板，规格为100mm×100mm×12mm，中心加工出与管内径相同的圆孔；钢管材料为Q235A，其尺寸为φ60mm×100mm×3mm，在管的一端加工出50°的坡口。

(2)焊条：E4303型，直径为2.5mm和3.2mm

三、任务相关知识

管板水平固定焊属于全位置焊接，施焊时分前、后半部，焊缝由下向上均存在仰、立、平三种不同位置的变化。焊条角度、给送液态金属的速度、间断灭弧的节奏、熔池倾斜的状态都将随焊接位置的改变而改变。因此，控制好熔池温度和熔池倾斜程度，不断改变焊条角度是管板水平固定焊的关键。

四、任务实施

为了便于叙述，用时钟方式标记焊接位置处于焊件接口的部位。水平固定焊管板的焊接位置及焊条角度见图1.72。

图1.72

α₁=80°～85°；α₂=100°～105°；α₃=100°～110°；α₄=120°；α₅=60°；α₆=65°；α₇=75°

(1)熟悉图样，清理焊件，修锉坡口和钝边(钝边尺寸为1mm)。将管与孔板进行装配，留出2.5～3.2mm间隙，在2点钟和10点钟处定位焊，然后将焊件固定在800～900mm高度。

(2)确定焊接工艺参数，见表1.18。

表1.18　水平固定管板焊焊接工艺参数

(3)打底层焊焊接时采用断弧焊法分左右两半部焊接。前半部的焊接(取右侧)从7点处引弧，长弧预热后，在过管板垂直中心5～10mm位置向坡口根部顶送焊条，待坡口根部熔化形成熔孔后熄弧，熔池颜色稍变暗，立即燃弧，由孔板侧移到管子侧，当形成熔孔后熄弧，如此反复地燃弧—熄弧直至焊到管顶部超过12点5～10mm处熄弧。由于孔板的厚度不同，所需热量也不一样，运条时，应使电弧的热量偏向孔板，焊条在孔板一侧多停留一会，以保证孔板的边缘熔化良好，防止板件一侧产生未熔合缺陷，适时地调整熔池形状，在6点至4点和2点至12点区段，要保持熔池液面趋于水平，不使熔池金属下淌，其运条轨迹如图1.73所示。

图1.73

(a)斜仰位；(b)斜平位

在仰焊位置焊接时，焊条向坡口根部顶送深些，横向摆动幅度小些，在形成熔池之后运条节奏快些，否则易使背面焊缝产生咬边和下坠。在立焊位置焊接时，焊条向坡口根部顶送要比仰焊位置浅些。平焊位置比立焊位置还要更浅些，防止熔化金属在重力作用下造成背面焊缝过高或产生焊瘤。接头时更换焊条要迅速，当熔池还处于红热状态时，在熔池前方10mm处引燃电弧，焊条稍加摆动，填满弧坑焊至熔孔处，焊条向内压并稍加停顿，待听到击穿声形成新熔孔时，继续向上施焊。焊接过程中经过定位焊缝时，要把电弧稍向根部间隙里压送片刻，然后以较快的焊接速度焊过定位焊缝，再恢复正常焊接。后半部的焊接与前半部的焊接操作基本相同，只是要进行仰位及平位的接头。仰位接头时，首先清理接头处的熔渣并修成缓坡形，在接头后面10mm处引弧，稍长弧焊至接头处向内压弧片刻，然后转入正常焊接。

(4)填充层焊的焊接顺序、焊条角度、运条方法与打底层焊接基本相似，但锯齿形和斜锯齿形运条的摆动幅度比打底层焊宽些。因焊道外侧圆周较长，故在保持熔池液面趋于水平的前提下，要加大孔板侧向前移动的间距，并相应增加焊接停留时间。填充层的焊道要薄些，管子一侧坡口要填满，孔板一侧要超出管壁面约2mm，使焊道形成一个斜坡，保证盖面焊缝焊后焊脚对称。

(5)盖面层焊接与填充层焊接相似，运条过程中既要考虑焊脚尺寸与对称性，又要使焊缝波纹均匀无表面缺陷，为防止出现盖面层焊缝的仰位超高、平位偏低，以及孔板侧产生咬边等缺陷，盖面层的焊接要采取一定的措施，前半部的起焊处7点至6点的焊接，以直线形运条法施焊，焊道尽可能细且薄，为后半部获得平整的接头作准备。后半部始焊端仰位接头时，在8点处引弧；将电弧拉到接头处(6点附近)，长弧预热，当出现熔化状态时，将焊条缓缓地送到较细焊道的接头点，借助电弧的喷射熔滴均匀地落在始焊端，然后采用直线形运条与前半部留出的接头平整熔合，再转入锯齿形运条的正常盖面层焊。盖面层斜平位至平位处(2点至12点)的焊接，熔敷金属易于向管壁侧堆聚而使孔板侧形成咬边缺陷。为此，在焊接过程中由立位采用锯齿形运条过渡到斜平位2点处采用斜锯齿形运条，要控制熔池温度，保持熔池成水平状。在孔板侧停留稍长些，以短弧填满熔池，必要时可以间断熄弧使孔板侧焊缝饱满，管子侧不堆积。当焊至12点处时，将焊条端部靠在填充焊的管壁夹角处，以直线运条至12点与11点之间处收弧，为后半部末端接头打基础。当后半部末端平位接头时，从10点至12点采用斜锯齿形运条法，施焊到12点处采用小锯齿形运条法与前半部留出的斜坡接头熔合，做几次挑弧动作将熔池填满即可收弧。

(6)清理焊件表面的熔渣，检查焊缝质量。

五、任务分配

焊件：孔板材料为Q235钢板，规格为100mm×100mm×12mm，中心加工出与管内径相同的圆孔。钢管材料为Q235A，其尺寸为φ60mm×100mm×3mm，在管的一端加工出50°的坡口。按图1.71要求练习。

焊条：E4303型，直径为2.5mm和3.2mm。

单件工时：35min。

六、任务检测与评价

七、任务总结(任务质量分析)

在生产实践中经常会遇到固定管板所处的位置有一侧操作不太方便的情况，这时一定要先焊接较难操作的一侧，即将此侧作为前半部先焊。这样做，有利于管板后半部的接头操作，并可保证焊接质量。由于水平固定管板的焊缝两侧是两个直径不同的同心圆，靠管子侧较孔板侧周长短，因此焊接时要在孔板侧加大向上摆动间距，才能形成均匀的焊缝。

水平固定全位置管板焊接易出现的问题有以下几方面。

(1)运条时若没有控制熔池趋于水平状，并且电弧过长、焊条角度不正确，以及焊接电流偏大，在管侧会出现堆积，孔板侧会出现咬边等缺陷。

(2)运条速度过快，焊条角度不正确及焊接电流过小，熔渣与熔池混淆不清，熔渣来不及浮出，容易产生夹渣和未熔合等缺陷。

(3)焊接电流过大，运条速度过慢，容易产生焊瘤。

八、复习思考题

(1)水平固定全位置管板焊时，在什么位置采用斜锯齿形运条法，在什么位置采用锯齿形运条法，为什么?

(2)水平固定全位置管板盖面焊缝容易出现哪些缺陷?应采取哪些措施来防止?