专利名称：斜管的中间层焊接方法
技术领域：
本发明涉及一种焊接方法，特别涉及一种应用大直径斜管的中间层焊接方法。
背景技术：
随着人类工业的发展，技术人员越来越多地需要对斜着放置的金属管进行焊接作业。由于金属管自身重力的影响和焊接角度的限制，斜置金属管的焊接效果往往不理想。一般来说，焊接金属管需要经过起头步骤、运条步骤、收弧步骤、接头步骤和收尾步骤。焊接两截斜置的管子一般需要数根焊条，每根焊条都经过起头、运条和收弧步骤，接着前一根焊条的焊点进行焊接为接头步骤，焊接一圈后与第一根焊条的起始焊接点接合为收尾步骤。举例来说，V型坡口大口径45°管对接，是电站锅炉集箱产品上常见的一种焊接接头形式，由于坡口焊缝成45°斜面位置，客观上形成高侧的焊缝位置低于低侧的焊缝位置，在施焊中高侧的熔池会受重力作用向低侧方向倒流，与以往水平和垂直位置的大口径管对接施焊方法相比较，施焊难度明显增大影响焊接质量。在焊接过程中，技术人员一般要依次进行打底层、中间层和盖面层三个层面上的焊接作业。本领域技术人员致力于找出一种大直径斜管的焊接方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中大直径斜置金属管焊接难度大， 焊接质量不稳定的不足，提供一种斜管的中间层焊接方法，协助施工人员高效便捷地完成焊接作业。本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的一种斜管的中间层焊接方法，其特点在于，所述方法包括，起头步骤待焊管子坡口根部的Y7处作为引弧的起始点，电弧引燃后经过Y2点纵向中心线5 IOmm,向两侧摆动,直至熔池形成一预设的填充厚度；运条步骤待焊管子坡口的棱边与中间层之间预留一预设距离，施焊时电弧先从上侧坡口棱边引燃后向下侧坡口运条；收弧步骤当前半圈焊条运条到Y3或Yl位置时，过横向中心线5mm后直接收弧；接头步骤Yl和Y3位置的接头，施焊时焊钳低于横向中心线5° 10°，在弧坑的上方5 IOmm处引燃电弧，焊条下移到弧坑内的三分之二处进行摆动，直至熔池的下沿与前弧坑的后沿相切；Y2位置的接头,将起头部位修磨成斜坡状,在Y8处引燃电弧，向Y2位置方向后移, 过中心线之后进行两侧摆动，直至与前起头的后沿相切；收尾步骤焊条经过Y4位置中心线IOmm后，回点2 3次再熄弧。较佳地，所述焊接分别以顺时针和逆时针方向从Y2点施焊至Y4点。较佳地，在起头步骤之前，先对坡口进行清理，并磨去坡口的凸出部分。
较佳地，在运条步骤中，焊接下半圈时，坡口棱边预留I. 5 2mm，每一次断弧焊的焊条落点位置在先前熔池的中心偏上方，施焊时间为2 2. 5秒，间隔时间为I. 5 2秒；焊接上半圈时，坡口棱边预留O. 5 1_，每一次断弧焊的焊条落点位置在先前熔池的中心位置，施焊时间为2 2. 5秒，间隔时间为2 2. 5秒。较佳地，当在Y4位置进行收弧和收尾时，焊条在运条中分别经过Y4纵向中心线 IOmm处，回点2 3次后熄弧。较佳地，在焊接步骤中，先依次焊Y2、Y3、Y4半圈，再焊Y2、Yl、Y4半圈。较佳地，焊条直径为2. 5mm至3. 2_。较佳地，所述斜管的外直径大于76mm。较佳地，焊条与斜管轴线之间的角度为35° 40°，焊条与焊钳形成的角度为 120。 150。。较佳地，焊接电流为120 130A。本发明中，上述优选条件在符合本领域常识的基础上可任意组合，即得本发明各较佳实施例。本发明的积极进步效果在于对斜置大直径金属管用该方法进行焊接，质量稳定， 可靠性高，大大降低了重力对焊接造成的不利影响。
图I为本发明的一个较佳实施例下的两根金属管倾斜放置待焊的位置示意图。图2为图I中A-A方向视图。
具体实施例方式本发明的实施例将参照附图进行说明。在说明书附图中，具有类似结构或功能的元件或装置将用相同的元件符号表示。附图只是为了便于说明本发明的各个实施例，并不是要对本发明进行穷尽性的说明，也不是对本发明的范围进行限制。图I示出了的两根金属管倾斜放置待焊时的位置示意图。一般来说，两根斜管外径a大于76mm,坡口钝边为I I. 5mm,斜管装配间隙c为3 4mm,技术人员先对斜管进行打底层的焊接，打底层焊接完毕后，开始进行中间层的焊接。在一个优选实施例中，两根金属管管径a为108mm，坡口 Y2位置的装配间隙c为
3.2mm, Y4位置的装配间隙C为4mm,下端的斜管最小长度b为120mm。两坡口之间的角度 Θ为65°。技术人员随后正式进行焊接。在一个较佳实施例中，焊条与管子轴线之间的角度为35° 40°，焊条与焊钳形成的角度为120° 150°。起头步骤如图2所示，通常先依次焊Y2、Y3、Y4半圈(左半圈)，再焊Υ2、Yl、Υ4 半圈(右半圈)。起头步骤先以焊接左半圈为例，焊前先认真清理坡口内的飞溅、熔渣、刷净烟尘。 如接头部位有凸出，需打磨或铲去凸出部分后再焊。在下半圈仰焊位置的Υ7位置为引弧的起始点，电弧引燃后迅速经过Υ2点纵向中心线约5 IOmm后，向两侧稍作摆动，一旦熔池形成满足所需的填充厚度表示起头完成。3/4页运条步骤起头完毕开始断弧焊，填充下半圈时，坡口棱边预留约I. 5 2mm(图I 中e长度)。运条过程中主要碰到的问题是仰焊部位焊道常会凸出起筋，填充层过厚。为有效避免这些现象的产生，除了选择合适的焊接电流以外，重点要控制好每一次的断弧焊落点位置与间隔和施焊的停留时间。施焊时电弧先从上侧坡口棱边下方引燃后向下侧坡口运条，每一次断弧焊的焊条落点位置在先前熔池的中心稍偏上一点的地方，不宜挤的过密， 施焊的时间约2 2. 5秒，间隔时间约I. 5 2秒。填充上半圈时坡口棱边预留约O. 5 Imm(图I中d长度)，运条过程中主要碰到的问题是上侧坡口不容易被填满，施焊时电流不宜过大，熔池与熔池之间的重迭不宜过稀，断弧焊的焊条落点位置落在先前熔池中心的地方，并且断弧焊的间隔时间稍延长至2 2. 5秒。收弧步骤当前半圈焊条运条到Y3或Yl位置时，过横向中心线5_后直接收弧， 当焊条继续运条到12点位置时，过纵向中心线约10mm，回点2 3次后再收弧。接头步骤Yl和Y3位置需趁热接头，施焊时焊钳低于横向中心线5° 10°，在弧坑的上方约5 IOmm处引燃电弧，焊条迅速下移到弧坑内的三分之二处，稍作摆动，当熔池的下沿与前弧坑的后沿相切时即为接头完成。Y2位置的接头，先将起头部位修磨成斜坡状，在Y8位置处引燃电弧，迅速向Y2方向后移，经过中心线之后稍作两侧摆动，与前起头的后沿一旦相切，表示接头完成。收尾步骤焊条经过Y4位置中心线IOmm后，回点2 3次再熄弧。焊条与管子的纵向角度随着焊接位置发生变化，在一个优选实施例中，如图2所示，在Y2位置，焊条30与管子切线位置角度Xl为80° 85° ;在Y3位置，焊条与管子切线位置角度X2为100° 105° ;在￥4位置，焊条与管子竖直轴线位置角度X3为70° 75°。技术人员可根据上述数值估算焊条与管子在其它位置的角度。焊接右半圈的方式大体与焊接左半圈相同，只是焊接右半圈最后与左半圈接合需要收尾步骤。总体来说，使用断弧焊进行中间层焊接时，焊条直径可以是3. 2mm，焊条型号可以是E5015，焊接外径为 108mm,管壁厚度为IOmm的金属管一圈需要消耗焊条5 6根。本领域的技术人员可以理解，若如果管壁厚度增加，如12mm或14mm，那么焊条的用量也相应明显增大。同样可以理解的，如果焊条直径减小，例如用直径2. 5mm焊条焊接，，焊接电流由原来120 125A，改为 80 90A，断弧焊改为连弧焊，运条路线的斜率与水平线保持水平，一圈需要消耗焊条8 9根。表I示出了焊接各层面与焊接电流和焊条数量等参数的一般关系。表I
权利要求
1.一种斜管的中间层焊接方法，其特征在于，所述方法包括，起头步骤待焊管子坡口根部的Y7处作为引弧的起始点，电弧引燃后经过Y2点纵向中心线5 IOmm,向两侧摆动,直至熔池形成一预设的填充厚度；运条步骤待焊管子坡口的棱边与中间层之间预留一预设距离，施焊时电弧先从上侧坡口棱边下方引燃后向下侧坡口运条；收弧步骤当前半圈焊条运条到Yl或Y3位置时，过中心线5_后直接收弧；接头步骤Yl和Y3位置的接头，施焊时焊钳低于横向中心线5° 10°，在弧坑的上方5 IOmm 处引燃电弧，焊条下移到弧坑内的三分之二处进行摆动，直至熔池的下沿与前弧坑的后沿相切；Y2位置的接头，将起头部位修磨成斜坡状，在Y8处引燃电弧，向Y2位置方向后移，过中心线之后进行两侧摆动，直至与前起头的后沿相切；收尾步骤焊条经过Y4位置中心线IOmm后，回点2 3次再熄弧。
2.如权利要求I所述的焊接方法，其特征在于所述焊接分别以顺时针和逆时针方向从Y2点施焊至Y4点。
3.如权利要求I所述的焊接方法，其特征在于在起头步骤之前，先对坡口进行清理， 并磨去坡口的凸出部分。
4.如权利要求I所述的焊接方法，其特征在于在运条步骤中，焊接下半圈时，坡口棱边预留I. 5 2mm，每一次断弧焊的焊条落点位置在先前熔池的中心偏上方，施焊时间为2 2. 5秒，间隔时间为I. 5 2秒；焊接上半圈时，坡口棱边预留O. 5 1_，每一次断弧焊的焊条落点位置在先前熔池的中心位置，施焊时间为2 2. 5秒，间隔时间为2 2. 5秒。
5.如权利要求I所述的焊接方法，其特征在于当在Y4位置进行收弧和收尾时，焊条在运条中分别经过Y4纵向中心线IOmm处，回点2 3次后熄弧。
6.如权利要求I至5任一项所述的焊接方法，其特征在于在焊接步骤中，先依次焊 Y2、Y3、Y4半圈，再焊Υ2、Υ1、Υ4半圈。
7.如权利要求I至5任一项所述的焊接方法，其特征在于焊条直径为2.5mm至3. 2mm。
8.如权利要求I至5任一项所述的焊接方法，其特征在于所述斜管的外直径大于 76mm0
9.如权利要求I至5任一项所述的焊接方法，其特征在于焊接电流为120 130A。
10.如权利要求I至5任一项所述的焊接方法，其特征在于焊条与斜管轴线之间的角度为35° 40°，焊条与焊钳形成的角度为120° 150°。
全文摘要
本发明公开了一种斜管的中间层焊接方法，包括起头步骤待焊管子坡口根部的Y7处作为引弧的起始点，电弧引燃后经过Y2点纵向中心线约5～10mm，向两侧摆动，直至熔池形成一预设的填充厚度；运条步骤待焊管子坡口的棱边与中间层之间预留一预设距离，施焊时电弧先从上侧坡口棱边下方引燃后向下侧坡口运条；收弧步骤当前半圈焊条运条到Y1或Y3位置时，过横向中心线5mm后直接收弧；接头步骤和收尾步骤。对斜置大直径金属管用本发明方法进行焊接，质量稳定，可靠性高，大大降低了重力对焊接造成的不利影响。
文档编号B23K9/02GK102581430SQ20121007853
公开日2012年7月18日 申请日期2012年3月22日 优先权日2012年3月22日
发明者曹敏勇 申请人:上海锅炉厂有限公司