專利名稱：小口徑管對接焊接方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種小口徑管對接焊接方法，可用于電站鍋爐受熱面管子的焊接，屬于小口徑管焊接技術領域。
背景技術：
在大容量蒸汽鍋爐的制作過程中，凡直徑在Φ22mm-72mm、壁厚δ≥4mm的管子稱為小口徑管，小口徑管對接焊接是鍋爐受熱面管子的一個重要的加工方法，其焊接質量的好壞對制造成本和生產進度有直接影響。傳統(tǒng)的焊接方法，是采用手工鎢極氬弧焊封底，手工電弧焊蓋面，這種焊接方法在根部打底時最容易產生根部內凹和未焊透缺陷。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是發(fā)明一種在根部打底時不產生根部內凹和未焊透現(xiàn)象的小口徑管對接焊接方法。
為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術方案是提供一種小口徑管對接焊接方法，包括無障礙小口徑管的焊接方法和有障礙小口徑管的焊接方法，其特征在于，采用“全位置”的焊接方法，將整個焊口視做一只鐘表下面即是6點，左右分別是9點和3點，此時從6點處引弧，分別從兩邊向上施弧，施焊到12點。
所述的無障礙小口徑管全位置的焊接方法包括無障礙小口徑管全位置的焊接方法和對于焊接間隙偏大的無障礙小口徑管的焊接方法。
所述的無障礙小口徑管焊接采用全位置焊接的方法，其方法為1.前半圈的焊接方法，采用正仰焊位爬坡焊及平焊的方法焊接對口為上爬坡，正仰焊位6處，電弧停留時間為1秒-2秒，并使填充金屬焊絲緊貼焊縫隨熔池左右擺動，均勻添加焊絲，在焊上坡平焊到時鐘12點位置時，要等熔池出現(xiàn)下墜現(xiàn)象時，再在熔池的1/3前方處填充加絲，對于間隙小的，可將焊絲向下壓一下，適當增加熔池的下墜性，電弧要向前停留片刻，并少量添加焊絲，施焊一段距離，然后收弧，使其厚度增加，如果對口間隙過小，在焊接電流不變的情況下，則應放慢焊接速度，另外，在一面焊好的焊縫收弧處打磨至原焊縫厚度的1/3，利于另一面接頭處焊透，在上爬坡仰焊時，要待熔池向前運動方可加焊絲；2.后半圈的焊接方法，采用正仰焊位爬坡焊及平焊的方法焊接后半圈，在已焊好焊縫與接頭處6點鐘位置前3mm-5mm處起弧，對已焊好部分電弧預熱，然后開始加焊絲，并作橫向擺動，當移到接頭處時，如果間隙大，隨著熔池的左右擺動，焊絲也不停地左右均勻移動，保證焊絲隨電弧動而均勻加入，焊接電弧中斷，焊絲的添加才能隨之中斷，對于間隙大于焊絲直徑的，可將焊絲送進管子內壁1mm-2mm進行內加絲，待電弧將之熔化后，將焊絲拉出，中斷加絲，待熔池出現(xiàn)后再加絲，焊絲沿一端端口隨焊炬的上爬而勻速推進，焊炬作勻速左右擺動上爬；對于間隙較小的接頭，中斷加絲，待熔池出現(xiàn)后，才將焊絲向接頭處推進，同時焊炬作左右擺動，速度稍慢一點，持續(xù)超過時鐘5點位置時，方可用正常的焊接操作；3.上爬坡焊接方法在焊接間隙偏大的對口上爬坡時，可采用減小焊接電流即斷弧來施焊，高頻引弧后即斷弧，在間隙偏大的對口使用短弧施焊，氬弧焊封底上爬坡時，焊接對口的兩個端面中，在加焊絲時，隨焊炬的左右擺動，焊絲也應隨之移動，必須在離焊絲的遠端，焊炬與焊絲多停留1-2秒，待遠端的熔池飽滿后再移開，反復此動作。
所述的有障礙小口徑管焊接為孔管與管排、管排與集箱、管排與管排之間的對接，在焊接對口時，一般采用“全位置”焊接，方法為1.凈間距較小的有障礙小口徑管子對接正面仰焊時可將送絲一端彎曲，并將其緊貼對接管子的焊縫進行平行送絲，施焊時焊炬應與管子保持垂直；2.較小的施焊空間的有障礙小口徑管子對接可將鎢棒適當伸長一點，將氬氣流量調在110-130/min，多添加焊絲，使封底層的厚度增加。
3.凈間距特別小的有障礙小口徑管子對接
可以采取有障礙的一邊向下施焊的方法，手工鎢極氬弧焊在對接管子有障礙的一邊，在時鐘3點正位置起弧，起弧時，焊絲的截面1/3緊貼焊縫，加絲時焊絲有意識地向上推一下，焊接時使熔池向管端兩邊坡口根部處稍擺動，待根部母材金屬和焊絲熔合后再左右擺動，并向下移動，鎢棒伸長噴嘴約6mm-8mm為佳，氣流為100-120/min，如果在施焊時碰到障礙，則必須將電弧引至坡口面熄弧，看好位置擺好手勢后再繼續(xù)焊接，在收弧時要將電弧移向倒角坡口面兩邊任何一處收弧。
在進行氬弧焊封底全位置焊接時，焊接速度、焊接間隙、坡口角度、障礙的限制、管間距的大小、電弧的吹力、熔池的溫度、焊絲的添加、焊炬停留的時間、管壁的厚薄、對口的錯邊與否、鈍邊的大小、焊炬與焊縫的夾角、磁偏吹，都是產生內凹及未焊透缺陷產生的原因，本發(fā)明針對不同的原因，提出了解決辦法，有效地控制和防止了內凹及未焊透缺陷的產生。
本發(fā)明的優(yōu)點是1.采用“全位置”對接，大大減小了輔助工作量，加快了生產流轉的周期，焊口對接量明顯增加2.本發(fā)明有效地控制和防止了內凹及未焊透缺陷的產生；3.本發(fā)明無障礙小口徑管對接焊口一次合格率從93％上升到97％～98％，有障礙管與管排、管排與管排對接，焊口一次合格率從85％～90％上升到96％以上，焊口一次合格率明顯上升，大大加快了生產周期。


圖1為無障礙和有障礙小口徑管對接正仰及上爬位置施焊方向示意圖。
具體實施例方式
以下結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
實施例1如圖1所示，為無障礙小口徑管對接正仰及上爬位置施焊方向示意圖，所述的小口徑管焊接方法采用“全位置”焊接的方法，將整個焊口1視做一只鐘表下面即是6點，左右分別是9點和3點，此時從6點處引弧，分別從兩邊向上施弧施焊到12點。
所述的無障礙小口徑管全位置的焊接方法包括無障礙小口徑管全位置的焊接方法和對于焊接間隙偏大的無障礙小口徑管的焊接方法。
所述的無障礙小口徑管焊接采用全位置焊接的方法，其方法為1.前半圈的焊接方法，采用正仰焊位爬坡焊及平焊的方法焊接對口為上爬坡，正仰焊位6處，由于在管材常溫下起弧，故電弧停留時間可稍長些，并使填充金屬焊絲緊貼焊縫隨熔池左右擺動，均勻添加焊絲，保證單面焊雙面成型。在焊上坡平焊位置時，即通常說的時鐘12點位置，要等熔池出現(xiàn)下墜現(xiàn)象時，再在熔池的1/3前方處填充加絲，對于間隙小的，可將焊絲向下壓一下，適當增加熔池的下墜性。電弧要向前停留片刻，并少量添加焊絲，施焊一段距離，然后收弧，使其厚度增加，防止接頭收弧處產生新的根凹和開裂。如果對口間隙過小，在焊接電流不變的情況，則應放慢焊接速度，另外，在一面焊好的焊縫收弧處打磨至原焊縫厚度的1/3，利于另一面接頭處焊透，在上爬坡仰焊時，要待熔池向前運動方可加焊絲，并且要適當調節(jié)好焊接電流和焊接速度，這也是防止內凹及未焊透的有效措施。
2.后半圈的焊接方法，采用正仰焊位爬坡焊及平焊的方法焊接對口在正仰焊位的接頭處是通常所說的“根凹”的最敏感區(qū)域，在正仰焊位接頭時應在已焊好焊縫與接頭處6點鐘位置前3mm-5mm處起弧，對已焊好部分電弧預熱，然后開始加絲，并作橫向擺動，當移到接頭處時，如果間隙大，隨著熔池的左右擺動，焊絲也不停地左右均勻移動，保證焊絲隨電弧移動而均勻加入，焊接電弧中斷，焊絲的添加才能隨之中斷，不可電弧未中斷而加絲卻中斷。對于間隙大于焊絲直徑的，按上述操作方法起弧至接頭處后，可將焊絲送進管子內壁1mm-2mm進行內加絲，待電弧將之熔化后，將焊絲拉出，中斷加絲，待熔池出現(xiàn)后再加絲，焊絲沿一端端口隨焊炬的上爬而勻速推進；焊炬作勻速左右擺動上爬。這樣操作焊接，焊縫內部成型比較均勻，對于間隙較小的接頭，按上述方法起弧至接頭處后，中斷加絲，待熔池出現(xiàn)后，才將焊絲向接頭處推進，手上稍用一點力，以減少這一點上熔池的下墜，利用熔池金屬的滲透，同時焊炬作左右擺動，速度稍慢一點，同樣方法持續(xù)超過時鐘5點位置時，方可用正常的焊接操作。
3.上爬坡焊接方法在焊接間隙偏大的對口上爬坡時，隨著工件溫度的升高，熔池的下墜性也隨之增大。這時可采用減小焊接電流即斷弧來施焊，高頻引弧后即斷弧，利用電弧衰減，電流減小這一過程來添加焊絲熔化焊絲，以避免熔池過熱下墜而形成內凹；在間隙偏大的對口使用連短弧施焊。氬弧焊封底上爬坡時，焊接對口的兩個端面中，焊絲貼住的一面不易產生內凹及未焊透，而離焊絲的遠端，極易產生條狀內凹及未焊透，在加焊絲時，隨焊炬的左右擺動，焊絲也應隨之移動，必須在離焊絲的遠端，焊炬與焊絲多停留一點時間，約1秒-2秒，待遠端的熔池飽滿后再移開。反復此動作，此方法可防止焊接大間隙對口時條狀內凹及未焊透的產生。
所述的有障礙小口徑管焊接為孔管與管排、管排與集箱、管排與管排之間的對接，在焊接對口時，一般采用“全位置”焊接，方法為1.凈間距較小的管子對接為克服管排障礙和管子間較小節(jié)距位置的影響，正面仰焊時可將送絲一端彎曲，并將其緊貼對接管子的焊縫進行平行送絲，使熔化金屬能很好地滲入管內，同時必須注意施焊時焊炬應與管子保持垂直，這種方法對克服正面仰焊位置對接根凹及未焊透缺陷有一定作用。
2.較小的施焊空間的管子對接由于有時施焊位置過小，可將鎢棒適當伸長一點，將氬氣流量適當調大，在12lL/min左右，并盡可能多添加焊絲，使封底層的厚度增加，也能避免內凹及未焊透，并有利于手工電弧焊蓋面的順利進行。
3.凈間距特別小的管子對接在管子對接焊時，有時會遇到施焊管與障礙之間距離很小的情況，可以采取有障礙的一邊向下施焊的方法，即通常所說的“倒拖”，此種焊接方法其順序是手工鎢極氬弧焊在對接管子有障礙的一邊，在時鐘3點正位置起弧，起弧時，焊絲的截面1/3緊貼焊縫，防止熔池下榻。加絲時焊絲有意識地向上推一下，使起弧后的焊絲能順利熔化，及更好地滲入焊口根部，焊接時使熔池向管端兩邊坡口根部處稍擺動，待根部母材金屬和焊絲金屬充分熔合后再左右擺動，并向下移動，要注意此方法鎢棒伸長噴嘴不宜太長，約6mm-8mm為佳。氣流稍大一些，約11l/min，以增加吹力，使熔化金屬能很好地、充分地滲入管內，焊接電流不宜過大，向下移動和擺動速度都要均勻，加絲速度和電弧移動速度協(xié)調一致。如果在施焊時碰到障礙，則必須將電弧引至坡口面熄弧，看好位置擺好手勢后再繼續(xù)焊接。在收弧時要將電弧移向倒角坡口面兩邊任何一處收弧。此方法使用與間隙正好或偏小的焊口焊接。而對于間隙偏大的焊口，則可以采用內加絲加斷弧“倒拖”，即起弧后，將焊絲伸進倒角里面1mm-2mm，且均勻推進。采用短弧焊接，利用焊接電流不斷減小或增大這一循環(huán)過程，使焊絲金屬于母材金屬充分熔合，這樣，在封底時就不易產生內凹及未焊透缺陷。
權利要求
1.一種小口徑管對接焊接方法，包括無障礙小口徑管的焊接方法和有障礙小口徑管的焊接方法，其特征在于，采用“全位置”焊接地方法，將整個焊口(1)視做一只鐘表下面即是(6)點，左右分別是(9)點和(3)點，此時從(6)點處引弧，分別從兩邊向上施弧，施焊到(12)點。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種小口徑管對接焊接方法，其特征在于，所述的無障礙小口徑管全位置的焊接方法包括無障礙小口徑管全位置的焊接方法和對于焊接間隙偏大的無障礙小口徑管的焊接方法。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種小口徑管對接焊接方法，其特征在于，所述的無障礙小口徑管焊接采用全位置焊接的方法，其方法為3.1.前半圈的焊接方法，采用正仰焊位爬坡焊及平焊的方法焊接對口為上爬坡，正仰焊位(6)處，電弧停留時間為1秒-2秒，并使填充金屬焊絲緊貼焊縫隨熔池左右擺動，均勻添加焊絲，在焊上坡平焊到時鐘(12)點位置時，要等熔池出現(xiàn)下墜現(xiàn)象時，再在熔池的1/3前方處填充加絲，對于間隙小的，可將焊絲向下壓一下，適當增加熔池的下墜性，電弧要向前停留片刻，并少量添加焊絲，施焊一段距離，然后收弧，使其厚度增加，如果對口間隙過小，在焊接電流不變的情況下，則應放慢焊接速度，另外，在一面焊好的焊縫收弧處打磨至原焊縫厚度的1/3，利用另一面接頭處焊透，在上爬坡仰焊時，要待熔池向前運動方可加焊絲；3.2.后半圈的焊接方法，采用正仰焊位爬坡焊及平焊的方法焊接后半圈，在已焊好焊縫與接頭處6點鐘位置前3mm-5mm處起弧，對已焊好部分電弧預熱，然后開始加焊絲，并作橫向擺動，當移到接頭處時，如果間隙大，隨著熔池的左右擺動，焊絲也不停地左右均勻移動，保證焊絲隨電弧動而均勻加入，焊接電弧中斷，焊絲的添加才能隨之中斷，對于間隙大于焊絲直徑的，可將焊絲送進管子內壁1mm-2mm進行內加絲，待電弧將之熔化后，將焊絲拉出，中斷加絲，待熔池出現(xiàn)后再加絲，焊絲沿一端端口隨焊炬的上爬而勻速推進，焊炬作勻速左右擺動上爬；對于間隙較小的接頭，中斷加絲，待熔池出現(xiàn)后，才將焊絲向接頭處推進，同時焊炬作左右擺動，速度稍慢一點，持續(xù)超過時鐘(5)點位置時，方可用正常的焊接操作；3.3.上爬坡焊接方法在焊接間隙偏大的對口上爬坡時，可采用減小焊接電流即斷弧來施焊，高頻引弧后即斷弧，在間隙偏大的對口使用短弧施焊，氬弧焊封底上爬坡時，焊接對口的兩個端面中，在加焊絲時，隨焊炬的左右擺動，焊絲也應隨之移動，必須在離焊絲的遠端，焊炬與焊絲多停留1-2秒，待遠端的熔池飽滿后再移開，反復此動作。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種小口徑管對接焊接方法，其特征在于，所述的有障礙小口徑管焊接為孔管與管排、管排與集箱、管排與管排之間的對接，在焊接對口時，一般采用“全位置”焊接，方法為4.1.凈間距較小的有障礙小口徑管子對接正面仰焊時可將送絲一端彎曲，并將其緊貼對接管子的焊縫進行平行送絲，施焊時焊炬應與管子保持垂直；4.2.較小的施焊空間的有障礙小口徑管子對接可將鎢棒適當伸長一點，將氬氣流量調在110-130L/min，多添加焊絲，使封底層的厚度增加。4.3.凈間距特別小的有障礙小口徑管子對接可以采取有障礙的一邊向下施焊的方法，手工鎢極氬弧焊在對接管子有障礙的一邊，在時鐘(3)點正位置起弧，起弧時，焊絲的截面1/3緊貼焊縫，加絲時焊絲有意識地向上推一下，焊接時使熔池向管端兩邊坡口根部處稍擺動，待根部母材金屬和焊絲熔合后再左右擺動，并向下移動，鎢棒伸長噴嘴約6mm-8mm為佳，氣流為100-120/min，如果在施焊時碰到障礙，則必須將電弧引至坡口面熄弧，看好位置擺好手勢后再繼續(xù)焊接，在收弧時要將電弧移向倒角坡口面兩邊任何一處收弧。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種小口徑管對接焊接方法，包括無障礙小口徑管全位置的焊接方法和有障礙小口徑管焊接方法，其特征在于，采用“全位子”焊接地方法，將整個焊口視做一只鐘表下面即是6點鐘，左右分別是3點和9點，此時從6點處引弧，分別從兩邊向上施弧，施焊到12點。本發(fā)明的優(yōu)點是“全位置”對接，大大減小了輔助工作量，加快了生產流轉的周期，焊口對接量明顯增加；有效地控制和防止了內凹及未焊透缺陷的產生；無障礙小口徑管對接焊口一次合格率從93％上升到97％～98％，有障，礙管與管排，管排與管排對接，焊口一次合格率從85％～90％，上升到96％以上，焊口一次合格率明顯上生，大大加快了生產周期。
文檔編號B23K9/12GK1883865SQ20051002709
公開日2006年12月27日 申請日期2005年6月23日 優(yōu)先權日2005年6月23日
發(fā)明者許志軍 申請人:上海鍋爐廠有限公司