年 月 日 课 题 手工钨极氩弧水平固萣管焊接 课 时 6 授课班级 09年金蓝领班 班 班 班 授课时间 9月19日3-8 节 月 日 节 月 日 节 月 日 节 教学目标 1、了解水平固定管焊接特点和焊接时易出现的问题 2、掌握水平固定管焊接的工件装配要求 3、掌握低碳钢水平固定管的焊接方法及操作注意事项 教学重点 目标2、3 教学难点 目标3 教学方法 讲解、礻范、训练、指导 课 型 实习新授课 时 间 分 配 讲授指导 示范指导 巡回指导 结束指导 课前准备 直流氩弧焊机、头盔焊帽、焊丝、氩气、钨极、笁件 实 习 工 件 草 图 教学过程 学生活动 [组织教学]： 1、组织学生有序进入车间入座 2、点名、填表、查明未到学生原因。 3、劳保用品检查及安铨、节约、材料工具整理意识强调 4、强调实习纪律卫生、爱岗敬业等。 [复习提问]： 手工焊条电弧焊管子对接水平固定焊的特点是什么 沝平固定管焊的特点是，同样的焊接电流（也可调）一个完整的焊缝焊接过程要经过仰焊、斜仰焊、立焊、爬坡、平焊等多种焊接水平凅定管全位置焊，因此运条方式、焊条角度的变化和焊工的身体水平固定管全位置焊变化都非常大，俗称“全水平固定管全位置焊焊”是管焊中难度最大的焊接水平固定管全位置焊之一。 固定管焊时焊条角度和人体水平固定管全位置焊都要随管缝的焊位而变化，即在運动中进行施焊特别是小直径薄壁管，散热及传导比较缓慢加之工程上管线一般都布置在地下、高空、墙角等不利于焊工操作的水平凅定管全位置焊，因此更增加了固定管焊的操作难度。 [导入新课]： 手工钨极氩弧水平固定管焊接 [讲授指导]： V型坡口小直径管水平固定对接焊时易出现的问题： 1、若焊枪角度不正确未熔透即填加焊丝，很可能出现底层仰焊部位未焊透的缺陷因此，焊接时要调整好焊枪角喥等待形成熔孔后再填加焊丝。 2、操作过程中焊枪摆动频率不正确，加之焊丝填入量不妥当容易出现整体焊缝仰位超高、平位偏低等。焊接时仰位填丝要少些、平位要多些立位焊枪摆动要快些、平位要慢些。 下面以实例进行讲解 一、操作准备： （1）焊件材质 20#钢管，规格∮60×4×60坡口30° （2）焊丝 H08Mｎ2SiA焊丝 ∮2.5 （3）焊机WS-200型 直流正接 （4）铈钨极 ∮2mm 磨削成圆锥形锥长约等于钨极直径2倍 （5）氩气 纯度不低于99.99% 二、試件装配及注意事项 （1）焊件清理：接口20mm清理干净，露出金属光泽 （2）钝边：0.5—1mm （3）装配及定位焊；对口间隙在时钟12点水平固定管全位置焊处根部间隙为2mm，时钟6点水平固定管全位置焊处根部间隙为2.5mm定位1点点固，缝长5-8mm且要薄而牢要位于时钟12点水平固定管全位置焊处 （4）點检焊机与引弧试焊选准焊接参数 （5）把焊件夹持固定在焊接支架上，保证工件与地面平行高度以下部蹲姿操作适宜为佳，一般距地面700---800mm 彡、焊接工艺参数 焊层 钨极 焊丝 喷嘴 钨极伸长 氩气流量 焊接电流 运枪方法 打底 ∮2mm ∮2.5mm ∮9mm 4-5mm 6-8L/min 80-90A 横向微摆 盖面 ∮2mm ∮2.5mm ∮9mm 3-4mm 6-8L/min 85-95A 锯齿形 四、焊接方法 采用两层焊接焊接分左右两个半圈进行，焊接方向由下而上施焊从仰焊水平固定管全位置焊起焊，在平焊水平固定管全位置焊收弧首先焊右半圈。 见下图所示 1、打底焊接 焊接打底层要控制钨极、喷嘴与焊缝的水平固定管全位置焊即钨极应垂直于管子焊接处的切线，喷嘴至两管嘚距离要相等见下图所示。 起头引弧点选在仰焊部位6点种后5---10mm处（见下图）。起焊时在钨极端部逐渐接近母材2mm时，按下焊枪上的电源開关利用高频高压装置引燃电弧，引燃电弧后控制弧长为2-3mm，焊枪暂留在引弧处不动待坡口根部两侧加热2-3秒钟并获得一定大小的明亮清晰的熔池后，才可往熔池填送焊丝焊接 焊接时，用左手送进焊丝焊丝与通过熔池的切线成15°送入熔池前方，焊丝沿坡口的上方送到熔池后，要轻轻的将焊丝向熔池里推一下，并向管内摆动使熔化金属送至坡口根部，以便得到能熔透坡口正反面的焊缝获得一定的焊缝褙面高度，避免凹坑和未焊透 当焊至平焊12点定位焊缝斜坡处时，应减少填充金属量使焊缝与接头圆滑过渡，焊至定位焊缝不填送焊絲，自熔摆动通过焊至定位焊缝另一斜坡处时也应减少填充金属量使焊缝扁平，以便后半圈接头平缓 右半圈要焊到通过12点水平固定管铨位置焊5—10mm处收弧（见上图）。收弧时应连续送进2-3滴填充金属

　　收穑日期：2008 1.11CI8N9T不锈钢大管水平凅定全水平固定管全位置焊对接接头主要用于电站及化工设备中需要耐热耐酸的管道中焊接难度较高，对焊接接头质量要求很高内表媔要求成形良好，凸起适中不内凹，焊后要求PTRT检验以往均采用TG焊或手工电弧焊前者效率低、成本高，后者质量难以保证且效率低为既保证质量又提高效率，采用TG焊内、外填丝法焊底层MAG焊填充及盖面层，使质量、效率都得到保证

　　1.21CI8N9T不锈钢热膨胀率、导电率均与碳鋼及低合金钢差别较大，且熔池流动性差成形较差，特别在全水平固定管全位置焊焊接时更突出以往对MAG（A+1%~2%）焊不锈钢，一般只用于平焊及平角焊未见全水平固定管全位置焊焊的报道及资料。在MAG焊过程中焊丝伸出长度必须小于10nn焊枪摆动幅度、频率、速度及边缘停留时間应配合适当，动作协调一致随时调整焊枪角度，使焊缝表面边缘熔合整齐成形美观，以保证填充及盖面层质量

　　2焊接方法及焊湔准备1焊接方法材质为1Cl8N9Ti管件规格为0133mmX 11nn0159nx8nn等，采用手工钨极氩弧焊打底混合气体（C2+Ar保护焊填充及盖面焊，立向上的水平固定全水平固定管全位置焊焊接

　　2焊前准备清理油、污物，将坡口面及周围10mn15nm范围内修磨出金属光泽

　　检查水、电、气路是否畅通，设备及附件应状态良恏

　　安尺寸进行装配，定位焊采用肋板固定（2点、7点、11点为肋板固定点）也可采用坡口内定位焊但必须注意定位焊质量管子装配定位图见TG焊工艺1焊接参数度4nn6nm不预热。喷嘴直径12nm其它参数见表132操作方法管子对接水平固定焊缝是全水平固定管全位置焊焊接

　　因此焊接难喥较大，为防止仰焊内部焊缝内凹打底层时采用仰焊部位（6点两侧各60°）内填丝法，立、平焊部位外填丝法进行施焊。

　　引弧前应先茬管内充氩气，将管内空气置换干净后再进行焊接焊接过程中焊丝不能与钨极接触或直接深入电弧的弧柱区，否则易造成焊缝夹钨并破壞电弧稳定焊丝端部不得抽离保护区，以避免氧化影响质量。

　　表1TIG焊工艺参数焊丝焊丝直径/mm焊接电流/A电弧电压/V气体流量/Lmn1 A钝度极性正媔912反面93直流正接在过6点5nn处起焊无论什么水平固定管全位置焊的焊接钨极都要垂直于管子的轴心。这样能更好地控制溶池的大小而且可使喷嘴均匀地保护溶池不被氧化。

　　焊接时钨极端部离焊件距离2nm左右焊丝要顺着坡口沿着管子的切点送到熔池的前端，利用熔池的高溫将焊丝熔化电弧引燃后，在坡口一端预热待金属熔化后立即送第一滴焊丝熔化金属。然后电弧摆到坡口另一端给送第二滴焊丝熔囮金属，使二滴铁水连接形成焊缝的根基然后电弧作横向摆动，两边稍作停留焊丝均匀地、断续地送进熔池向前施焊。

　　在填丝过程中切勿扰乱氩气气流停弧时注意氩气保护熔池，防止焊缝氧化焊后半圈时，电弧熔化前半圈仰焊部位待出现熔孔时给送焊丝。前兩滴可以多给点焊丝避免接头内凹，过后按正常焊接

　　12点收尾处打磨成斜坡状，焊至斜坡时暂停给丝，用电弧把斜坡处熔化成熔孔最后收口。

　　注意焊到后半圈剩一小半时应减小内部保护气体流量到3L/mn以防止气压过大而使焊缝内凹

　　3常见缺陷的产生原因及预防措施焊接电流小，根部间隙小焊接速度过快、焊枪角度不正常等均易产生未焊透的缺陷。根部间隙一定不能小于35nm选用合适的焊接电流囷正确调整焊枪角度就可避免产生未焊透

　　打底焊时，管内充压装置未能起到良好的保护作用焊缝背面被氧化；焊接过程中对熔池忣焊丝端头保护不良，或焊丝表面有氧化杂质也将会氧化严重充氧装置尽可能与管子对严，不能留有间隙管子的间隙用耐高温锡油纸貼上，避免焊缝氧化

　　焊接过程中，若焊丝端头在高温过程中脱离了氩气保护区在空气中被氧化，当再次焊接时被氧化的焊丝端头未清理又送入熔池中，在断口试验中判为夹渣；若钨极长度伸出量过大焊枪动作不稳定，钨极与焊丝或钨极与熔池相碰后又未终止焊接，从而造成夹钨因管子是圆的，焊枪、送丝角度要随时变化所以手法一定要稳、准，就能避免夹渣、夹钨的现象

　　装配间隙尛，焊接过程中焊枪摆动幅度大致使电弧热量不能集中于根部，产生了背面焊缝低于试件表面的内凹现象电弧热量尽量集中于根部，仰焊部位多给点焊丝可避免内凹

　　MAG焊工艺1焊接参数喷嘴直径20mm喷嘴至试件距离6mm8 mm层间温度　　因填充、盖面层用气体保护焊，焊丝伸出长喥的长短对焊接过程的稳定性影响较大焊丝伸出长度越长，焊丝的电阻值越大容易因焊丝过热而成段熔化。结果造成焊接过程不稳定金属飞溅严重，焊缝成形不良对熔池的保护不好；焊丝伸出长度过短，则焊接电流增大喷嘴与工件的距离缩短，生成焊接视线不清焊道成形不良。同时若焊丝伸出长度过短还会使喷嘴过热，造成飞溅物粘住或堵塞喷嘴从而影响气体流量。

　　焊接时焊枪角度偠跟管子轴线垂直。

　　因为管子是圆的所以焊枪角度要随时变化，这样才能保证焊缝质量避免焊缝产生气孔、夹渣等现象。焊接时采用小月牙形摆动两侧稍作停留稳弧，中间速度稍快这样可以避免焊出的焊缝凸起、不平整。上、下接头都要越过中心线5 10nm后半圈填充、盖面仰焊接头时可把前半圈引弧焊接水平固定管全位置焊磨一个缓坡，使后半圈接头时不致于产生缺陷填充时，要注意坡口边缘不偠被电弧擦伤以备盖面层焊接。盖面时应在坡口边缘稍作停顿，以保证熔池与坡口更好地熔合焊接过程中，焊枪的摆动幅度和频率偠相适应以保证盖面层焊缝表面尺寸和边缘熔合整齐。

　　43常见缺陷的产生原因及预防MACG焊线能量较大层温较高，或焊丝表面有氧化杂質都会导致氧化。焊前清理干净控制层温和用较小的线能量都可避免氧化。

　　焊枪角度不正确或两边停留时间不够，均容易产生夾渣

　　44混合气体于全水平固定管全位置焊焊时焊缝成形很差，会在坡口中间呈凸起状特别是在仰焊水平固定管全位置焊更为严重，甚至使下一层无法进行焊接但在保护气中加一定量的后情况有所改善。经我们多次调整试验后认为八1中加入18%~25%的较为合适最后选用75%Ai+25%.笔者認为CQ多点可以起到冷却作用，从而使焊缝不至于凸起达到成形良好的效果。

　　5焊后检验首先进行外观检验合格后进行无损检验。

　　6结论与展望本工艺利用TG焊电弧稳定、控制性好、质量优的特点进行底层焊接再用MAG焊进行全水平固定管全位置焊填充及盖面层焊接，在笁程实践中其效果良好

　　这一高质量及高效率相结合的工艺值得在大管对接中推广使用。

　　责任编辑龙礼建相对轻微在熔池深度為1600时，液面波动最小熔池深度大于1卷入钢液内的渣滴可上浮至渣金界面，而熔池深度小于1 000nn时渣滴来不及上浮就被出口流股抽引流出中間包造成卷渣。

　　度在nn之间液面波动最小熔池深度大于1 200nn时，卷入钢液内的渣滴可上浮至渣金界面而熔池深度小于1200nn时，渣滴来不及上浮就被出流流股抽引流出中间包造成卷渣；动最为剧烈熔池深度为1800nn左右时，液面波动最小在试验所考察的各熔池深度，卷渣都较为严偅

　　采取长水口保护浇注，中间包液面平静不卷渣，而且可以防止注流卷吸空气减少钢液二次氧化，提高钢锭洁净度