固定管焊操作
固定管焊操作
一、固定管的焊接方法
1.水平固定管焊接
水平固定管的焊接要经过仰、立、平焊 3 种位置，亦称全位置焊。因为焊缝是环形的，所以焊接过程中要随焊缝空间位置的变化而相应调整焊条角度，才能保证正常操作。因此，水平固定管焊接操作有一定难度。
（1）焊接顺序 水平固定管焊接常从管子仰位开始，分两半部分焊接，先焊的一半叫前半部;后焊的一半叫后半部。两半部分焊接都按仰位→立位→平位的顺序进行。这样的焊接顺序有利于控制熔化金属与熔渣，便于焊缝成形。
（2）装配及定位焊 装配时除了清理坡口表面、修锉钝边等要求外，还应该做到以下几方面∶
1）管子轴线中心必须对正，内、外壁要齐平。应使根部间隙上部大于仰位0.5～2.0mm，以作为焊接时焊缝的收缩量。根部间隙一般为2.5～3.2 mm。
2）管径不同时，定位焊缝所在位置和数目也不同，如图3—93 所示。小管（管径<φ51 mm）定位焊1处，在后半部的焊口斜平位置上，如图3—93a 所示。中管（管径为φ51～φ133 mm）定位焊2 处，在平位和后半部的立位位置上，如图3—93b 所示。大管（管径>φ133 mm）定位焊3 处，如图3—93c 所示。有时也可以不在坡口根部进行定位焊，而利用连接板在管外壁装配临时定位，以避免定位焊缝给打底层焊接带来的不便，如图3—93d 所示。
（3）打底层焊接 为了使坡口根部焊透，并获得良好的背面成形，应采用单面焊双面成形。焊接电流应该比平焊时小5%～10%，而比立焊时要大10%～15%。采用灭弧击穿焊法，焊接不同位置的焊条的角度如图3—94 所示。
1）焊接前半部 起焊和收弧部位都要超过管子垂直中心线5～10mm （图3—95），以便于焊接后半部时接头。
焊接从仰位开始。起焊时，在坡口内引弧并把电弧引至间隙中，电弧尽量压短约1s，使弧柱透过内壁熔化并击穿坡口的根部，听到背面电弧的击穿声，立即灭弧，形成第一个熔池。当熔池降温而颜色变暗时，再压低电弧向上顶，形成第二个熔池。如此反复，均匀地点射给送熔滴向前施焊。这样，逐步将钝边熔透。使背面成形，直至将前半部焊完。
2）焊接后半部 后半部的操作方法与前半部相似，但要进行仰位、平位的2处接头焊接。
①仰位接头。接头时，应用电弧把起焊处的较厚焊缝割成缓坡形，有时也可以用角形砂轮机或扁铲等工具修整出缓坡。操作时，先用长弧烤热接头;当出现熔化状态（图3—96a）时，立即拉平焊条，压住熔化金属，通过焊条端头的推力和电弧的吹力把过厚的熔化金属去除，形成1个缓坡割槽（图3—96bc）。如果一次割不出缓坡，可以多做几次。然后，马上把拉平的焊条角度调整为正常焊接的角度（图3—96d），进行仰位接头。切忌灭弧，必须将焊条向上顶一下，以击穿熔化的根部而形成熔孔，使仰位接头完全熔合，转入正常的灭弧击穿焊接。
②平位接头。接头时，运条至斜立焊位置，采用顶弧焊，即将焊条前倾（图3—97），当焊至距离接头3~5 mm（即将封闭）时，绝不可灭弧焊，应把焊条向内压一下，听到击穿声后，让焊条在接头处稍作摆动。填满弧坑后熄弧。当与定位焊缝相接时，也需用上述方法操作。
打底层焊接时，为了得到优质的焊缝和良好的背面成形，运条动作要稳定并准确，灭弧动作要果断，电弧要控制短些，保持大小适宜的熔孔。过大的熔孔会使焊缝背面产生下坠或焊瘤，特别是仰焊部位易出现内凹，平焊部位易出现背面焊缝过高或焊瘤的现象。因此要求在仰焊位置操作时，电弧在坡口两侧停留时间不宜过长，并且电弧尽量向上顶焊;在平焊位置时。电弧不能在熔池的前面多停留，并保持2/3 的电弧落在熔池上，这样有利于背面有较好的成形。
（4）填充层焊接 大管焊接时，需要进行填充焊。焊接也分两半部分进行。由于填充层的焊波（是指焊缝表面上的鱼鳞状波纹）较宽，一般采用月牙形或锯齿形运条。焊接时，运条到坡口两侧要稍作停顿，以保证焊道与母材的良好熔合，又不咬边。填充层的最后一层不能高出管子外壁表面，还要留出坡口边缘，便于盖面层的焊接。
（5）盖面层焊接 为使盖面层焊缝中间稍凸起一些，并与母材圆滑过渡，可采用月牙形运条。焊条摆动稍慢而平稳，运条至两侧要稍作停顿，防止咬边。要严格控制弧长，尽量保持焊缝宽窄一致，波纹均匀。
2.垂直固定管焊接
垂直固定管的焊接位置为横焊。它与板对接横焊的不同之处是∶ 在焊接过程中，要不断地按着管子曲率移动并调整焊条位置。这给操作带来较大的难度。
（1）装配与定位焊 在保证管子轴线中心对正的前提下，按圆周方向均布定位焊缝∶ 大管焊2～3 处，小管、中管焊1～2 处。每处定位焊缝长10～15 mm，根部间隙2～4mm。
（2）打底层焊接 为保证坡口根部焊透，应采用单面焊双面成形技术施焊。焊条的运条角度如图3—98所示。为控制熔池温度和斜椭圆形外形，要采用短弧灭弧法击穿焊接。
先选定始焊处，在坡口 内引弧，拉长电弧预热并熔化钝边后，把电弧带至间隙处向内一压，待发出击穿声并形成熔池后，马上灭弧（向后下方做划挑动作），使熔池降温。待熔池由亮变暗时，在熔池的前沿重新引燃电弧，压低电弧，由上坡口焊至下坡口，待坡口两侧熔合后，并形成熔孔，以同一动作灭弧。如此反复地灭弧击穿焊接。
施焊时，熔池的前沿应存在熔孔，使上坡口钝边熔化1～1.5mm，下坡口钝边熔化略小。把握住3 个要领∶"看熔池，听声音，落弧准"，即∶观察熔池颜色，判断熔池温度，保持熔渣与熔池分明，熔池形状一致，熔孔大小均匀;倾听坡口根部电弧击穿声音;落弧的位置要始终位于熔池的前沿。
焊至封闭接头处，先将焊缝端部打磨成缓坡形，然后再焊。焊至缓坡前沿 3～5mm处，不再施灭弧焊，而是将电弧向内压，稍作停顿，然后焊过缓坡，填满弧坑，然后熄弧。
（3）填充层焊接 如果采用多层焊焊接大管，应采用斜锯齿形法运条，生产效率高，但操作难度大，用得较少。如果采用多层多道焊，应采用直线形运条，焊接电流比打底层焊接略大一些;焊道间要充分熔合，尤其与下坡口熔合的焊道要避免熔渣与熔池混淆，而造成夹渣、未熔合等缺陷。焊接速度要均匀，焊条角度要随焊道部位改变而变化，下部倾角要大，上部倾角要小。填充层焊接至最后一层时，不要把坡口边缘盖住，要留出少许。中间部位稍凸，为得到凸形的盖面层焊缝做准备。
（4）盖面层焊接 运条要均匀。采用短弧焊接下面的焊道时，电弧应对准下坡口边缘，稍作前后往复摆动，采用直线形运条，使熔池下沿熔合坡口下棱边（≤1.5 mm），并覆盖填充层焊道。下焊道焊接速度要快，中间焊道焊接速度要慢，使盖面层成凸形。焊道间可不清理渣壳，待结束后一并清除。焊最后一条焊道时，应适当增大焊接速度或减小焊接电流，焊条倾角要小，以防止咬边，确保整个焊缝外表宽窄一致，均匀平整。
二、固定管焊接技能训练
管对接焊操作前，应经过管敷焊（水平、垂直位置）的练习，初步了解管子焊接运条方法及其特点之后，再进行固定管焊接训练。
1.水平固定管焊
水平固定管的焊件图如图 3—99 所示。钢管材质为20 钢。
2.垂直固定管焊
垂直固定管的焊件如图3-100所示，钢管材质为20钢
操作提示
（1）水平固定管打底层焊接时，仰位极易出现熔渣与熔化金属混淆不清，而造成夹渣和未焊透，使第一个熔池不易建立。因此，焊接时电流选择不要过小，宜用点射法，避免连续焊接。
（2）焊接垂直固定管的盖面层时，多道焊的上、下2条焊道应直面细，并与母材圆滑过渡，才能保证焊缝宽窄一致、成形美观。