专利名称：小口径管对接焊接方法
技术领域：
本发明涉及一种小口径管对接焊接方法，可用于电站锅炉受热面管子的焊接，属于小口径管焊接技术领域。
背景技术：
在大容量蒸汽锅炉的制作过程中，凡直径在Φ22mm-72mm、壁厚δ≥4mm的管子称为小口径管，小口径管对接焊接是锅炉受热面管子的一个重要的加工方法，其焊接质量的好坏对制造成本和生产进度有直接影响。传统的焊接方法，是采用手工钨极氩弧焊封底，手工电弧焊盖面，这种焊接方法在根部打底时最容易产生根部内凹和未焊透缺陷。
发明内容
本发明的目的是发明一种在根部打底时不产生根部内凹和未焊透现象的小口径管对接焊接方法。
为实现以上目的，本发明的技术方案是提供一种小口径管对接焊接方法，包括无障碍小口径管的焊接方法和有障碍小口径管的焊接方法，其特征在于，采用“全位置”的焊接方法，将整个焊口视做一只钟表下面即是6点，左右分别是9点和3点，此时从6点处引弧，分别从两边向上施弧，施焊到12点。
所述的无障碍小口径管全位置的焊接方法包括无障碍小口径管全位置的焊接方法和对于焊接间隙偏大的无障碍小口径管的焊接方法。
所述的无障碍小口径管焊接采用全位置焊接的方法，其方法为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对口为上爬坡，正仰焊位6处，电弧停留时间为1秒-2秒，并使填充金属焊丝紧贴焊缝随熔池左右摆动，均匀添加焊丝，在焊上坡平焊到时钟12点位置时，要等熔池出现下坠现象时，再在熔池的1/3前方处填充加丝，对于间隙小的，可将焊丝向下压一下，适当增加熔池的下坠性，电弧要向前停留片刻，并少量添加焊丝，施焊一段距离，然后收弧，使其厚度增加，如果对口间隙过小，在焊接电流不变的情况下，则应放慢焊接速度，另外，在一面焊好的焊缝收弧处打磨至原焊缝厚度的1/3，利于另一面接头处焊透，在上爬坡仰焊时，要待熔池向前运动方可加焊丝；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，在已焊好焊缝与接头处6点钟位置前3mm-5mm处起弧，对已焊好部分电弧预热，然后开始加焊丝，并作横向摆动，当移到接头处时，如果间隙大，随着熔池的左右摆动，焊丝也不停地左右均匀移动，保证焊丝随电弧动而均匀加入，焊接电弧中断，焊丝的添加才能随之中断，对于间隙大于焊丝直径的，可将焊丝送进管子内壁1mm-2mm进行内加丝，待电弧将之熔化后，将焊丝拉出，中断加丝，待熔池出现后再加丝，焊丝沿一端端口随焊炬的上爬而匀速推进，焊炬作匀速左右摆动上爬；对于间隙较小的接头，中断加丝，待熔池出现后，才将焊丝向接头处推进，同时焊炬作左右摆动，速度稍慢一点，持续超过时钟5点位置时，方可用正常的焊接操作；3.上爬坡焊接方法在焊接间隙偏大的对口上爬坡时，可采用减小焊接电流即断弧来施焊，高频引弧后即断弧，在间隙偏大的对口使用短弧施焊，氩弧焊封底上爬坡时，焊接对口的两个端面中，在加焊丝时，随焊炬的左右摆动，焊丝也应随之移动，必须在离焊丝的远端，焊炬与焊丝多停留1-2秒，待远端的熔池饱满后再移开，反复此动作。
所述的有障碍小口径管焊接为孔管与管排、管排与集箱、管排与管排之间的对接，在焊接对口时，一般采用“全位置”焊接，方法为1.净间距较小的有障碍小口径管子对接正面仰焊时可将送丝一端弯曲，并将其紧贴对接管子的焊缝进行平行送丝，施焊时焊炬应与管子保持垂直；2.较小的施焊空间的有障碍小口径管子对接可将钨棒适当伸长一点，将氩气流量调在110-130/min，多添加焊丝，使封底层的厚度增加。
3.净间距特别小的有障碍小口径管子对接
可以采取有障碍的一边向下施焊的方法，手工钨极氩弧焊在对接管子有障碍的一边，在时钟3点正位置起弧，起弧时，焊丝的截面1/3紧贴焊缝，加丝时焊丝有意识地向上推一下，焊接时使熔池向管端两边坡口根部处稍摆动，待根部母材金属和焊丝熔合后再左右摆动，并向下移动，钨棒伸长喷嘴约6mm-8mm为佳，气流为100-120/min，如果在施焊时碰到障碍，则必须将电弧引至坡口面熄弧，看好位置摆好手势后再继续焊接，在收弧时要将电弧移向倒角坡口面两边任何一处收弧。
在进行氩弧焊封底全位置焊接时，焊接速度、焊接间隙、坡口角度、障碍的限制、管间距的大小、电弧的吹力、熔池的温度、焊丝的添加、焊炬停留的时间、管壁的厚薄、对口的错边与否、钝边的大小、焊炬与焊缝的夹角、磁偏吹，都是产生内凹及未焊透缺陷产生的原因，本发明针对不同的原因，提出了解决办法，有效地控制和防止了内凹及未焊透缺陷的产生。
本发明的优点是1.采用“全位置”对接，大大减小了辅助工作量，加快了生产流转的周期，焊口对接量明显增加2.本发明有效地控制和防止了内凹及未焊透缺陷的产生；3.本发明无障碍小口径管对接焊口一次合格率从93％上升到97％～98％，有障碍管与管排、管排与管排对接，焊口一次合格率从85％～90％上升到96％以上，焊口一次合格率明显上升，大大加快了生产周期。
图1为无障碍和有障碍小口径管对接正仰及上爬位置施焊方向示意图。
具体实施例方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
实施例1如图1所示，为无障碍小口径管对接正仰及上爬位置施焊方向示意图，所述的小口径管焊接方法采用“全位置”焊接的方法，将整个焊口1视做一只钟表下面即是6点，左右分别是9点和3点，此时从6点处引弧，分别从两边向上施弧施焊到12点。
所述的无障碍小口径管全位置的焊接方法包括无障碍小口径管全位置的焊接方法和对于焊接间隙偏大的无障碍小口径管的焊接方法。
所述的无障碍小口径管焊接采用全位置焊接的方法，其方法为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对口为上爬坡，正仰焊位6处，由于在管材常温下起弧，故电弧停留时间可稍长些，并使填充金属焊丝紧贴焊缝随熔池左右摆动，均匀添加焊丝，保证单面焊双面成型。在焊上坡平焊位置时，即通常说的时钟12点位置，要等熔池出现下坠现象时，再在熔池的1/3前方处填充加丝，对于间隙小的，可将焊丝向下压一下，适当增加熔池的下坠性。电弧要向前停留片刻，并少量添加焊丝，施焊一段距离，然后收弧，使其厚度增加，防止接头收弧处产生新的根凹和开裂。如果对口间隙过小，在焊接电流不变的情况，则应放慢焊接速度，另外，在一面焊好的焊缝收弧处打磨至原焊缝厚度的1/3，利于另一面接头处焊透，在上爬坡仰焊时，要待熔池向前运动方可加焊丝，并且要适当调节好焊接电流和焊接速度，这也是防止内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对口在正仰焊位的接头处是通常所说的“根凹”的最敏感区域，在正仰焊位接头时应在已焊好焊缝与接头处6点钟位置前3mm-5mm处起弧，对已焊好部分电弧预热，然后开始加丝，并作横向摆动，当移到接头处时，如果间隙大，随着熔池的左右摆动，焊丝也不停地左右均匀移动，保证焊丝随电弧移动而均匀加入，焊接电弧中断，焊丝的添加才能随之中断，不可电弧未中断而加丝却中断。对于间隙大于焊丝直径的，按上述操作方法起弧至接头处后，可将焊丝送进管子内壁1mm-2mm进行内加丝，待电弧将之熔化后，将焊丝拉出，中断加丝，待熔池出现后再加丝，焊丝沿一端端口随焊炬的上爬而匀速推进；焊炬作匀速左右摆动上爬。这样操作焊接，焊缝内部成型比较均匀，对于间隙较小的接头，按上述方法起弧至接头处后，中断加丝，待熔池出现后，才将焊丝向接头处推进，手上稍用一点力，以减少这一点上熔池的下坠，利用熔池金属的渗透，同时焊炬作左右摆动，速度稍慢一点，同样方法持续超过时钟5点位置时，方可用正常的焊接操作。
3.上爬坡焊接方法在焊接间隙偏大的对口上爬坡时，随着工件温度的升高，熔池的下坠性也随之增大。这时可采用减小焊接电流即断弧来施焊，高频引弧后即断弧，利用电弧衰减，电流减小这一过程来添加焊丝熔化焊丝，以避免熔池过热下坠而形成内凹；在间隙偏大的对口使用连短弧施焊。氩弧焊封底上爬坡时，焊接对口的两个端面中，焊丝贴住的一面不易产生内凹及未焊透，而离焊丝的远端，极易产生条状内凹及未焊透，在加焊丝时，随焊炬的左右摆动，焊丝也应随之移动，必须在离焊丝的远端，焊炬与焊丝多停留一点时间，约1秒-2秒，待远端的熔池饱满后再移开。反复此动作，此方法可防止焊接大间隙对口时条状内凹及未焊透的产生。
所述的有障碍小口径管焊接为孔管与管排、管排与集箱、管排与管排之间的对接，在焊接对口时，一般采用“全位置”焊接，方法为1.净间距较小的管子对接为克服管排障碍和管子间较小节距位置的影响，正面仰焊时可将送丝一端弯曲，并将其紧贴对接管子的焊缝进行平行送丝，使熔化金属能很好地渗入管内，同时必须注意施焊时焊炬应与管子保持垂直，这种方法对克服正面仰焊位置对接根凹及未焊透缺陷有一定作用。
2.较小的施焊空间的管子对接由于有时施焊位置过小，可将钨棒适当伸长一点，将氩气流量适当调大，在12lL/min左右，并尽可能多添加焊丝，使封底层的厚度增加，也能避免内凹及未焊透，并有利于手工电弧焊盖面的顺利进行。
3.净间距特别小的管子对接在管子对接焊时，有时会遇到施焊管与障碍之间距离很小的情况，可以采取有障碍的一边向下施焊的方法，即通常所说的“倒拖”，此种焊接方法其顺序是手工钨极氩弧焊在对接管子有障碍的一边，在时钟3点正位置起弧，起弧时，焊丝的截面1/3紧贴焊缝，防止熔池下榻。加丝时焊丝有意识地向上推一下，使起弧后的焊丝能顺利熔化，及更好地渗入焊口根部，焊接时使熔池向管端两边坡口根部处稍摆动，待根部母材金属和焊丝金属充分熔合后再左右摆动，并向下移动，要注意此方法钨棒伸长喷嘴不宜太长，约6mm-8mm为佳。气流稍大一些，约11l/min，以增加吹力，使熔化金属能很好地、充分地渗入管内，焊接电流不宜过大，向下移动和摆动速度都要均匀，加丝速度和电弧移动速度协调一致。如果在施焊时碰到障碍，则必须将电弧引至坡口面熄弧，看好位置摆好手势后再继续焊接。在收弧时要将电弧移向倒角坡口面两边任何一处收弧。此方法使用与间隙正好或偏小的焊口焊接。而对于间隙偏大的焊口，则可以采用内加丝加断弧“倒拖”，即起弧后，将焊丝伸进倒角里面1mm-2mm，且均匀推进。采用短弧焊接，利用焊接电流不断减小或增大这一循环过程，使焊丝金属于母材金属充分熔合，这样，在封底时就不易产生内凹及未焊透缺陷。
权利要求
1.一种小口径管对接焊接方法，包括无障碍小口径管的焊接方法和有障碍小口径管的焊接方法，其特征在于，采用“全位置”焊接地方法，将整个焊口(1)视做一只钟表下面即是(6)点，左右分别是(9)点和(3)点，此时从(6)点处引弧，分别从两边向上施弧，施焊到(12)点。
2.根据权利要求1所述的一种小口径管对接焊接方法，其特征在于，所述的无障碍小口径管全位置的焊接方法包括无障碍小口径管全位置的焊接方法和对于焊接间隙偏大的无障碍小口径管的焊接方法。
3.根据权利要求2所述的一种小口径管对接焊接方法，其特征在于，所述的无障碍小口径管焊接采用全位置焊接的方法，其方法为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对口为上爬坡，正仰焊位(6)处，电弧停留时间为1秒-2秒，并使填充金属焊丝紧贴焊缝随熔池左右摆动，均匀添加焊丝，在焊上坡平焊到时钟(12)点位置时，要等熔池出现下坠现象时，再在熔池的1/3前方处填充加丝，对于间隙小的，可将焊丝向下压一下，适当增加熔池的下坠性，电弧要向前停留片刻，并少量添加焊丝，施焊一段距离，然后收弧，使其厚度增加，如果对口间隙过小，在焊接电流不变的情况下，则应放慢焊接速度，另外，在一面焊好的焊缝收弧处打磨至原焊缝厚度的1/3，利用另一面接头处焊透，在上爬坡仰焊时，要待熔池向前运动方可加焊丝；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，在已焊好焊缝与接头处6点钟位置前3mm-5mm处起弧，对已焊好部分电弧预热，然后开始加焊丝，并作横向摆动，当移到接头处时，如果间隙大，随着熔池的左右摆动，焊丝也不停地左右均匀移动，保证焊丝随电弧动而均匀加入，焊接电弧中断，焊丝的添加才能随之中断，对于间隙大于焊丝直径的，可将焊丝送进管子内壁1mm-2mm进行内加丝，待电弧将之熔化后，将焊丝拉出，中断加丝，待熔池出现后再加丝，焊丝沿一端端口随焊炬的上爬而匀速推进，焊炬作匀速左右摆动上爬；对于间隙较小的接头，中断加丝，待熔池出现后，才将焊丝向接头处推进，同时焊炬作左右摆动，速度稍慢一点，持续超过时钟(5)点位置时，方可用正常的焊接操作；3.3.上爬坡焊接方法在焊接间隙偏大的对口上爬坡时，可采用减小焊接电流即断弧来施焊，高频引弧后即断弧，在间隙偏大的对口使用短弧施焊，氩弧焊封底上爬坡时，焊接对口的两个端面中，在加焊丝时，随焊炬的左右摆动，焊丝也应随之移动，必须在离焊丝的远端，焊炬与焊丝多停留1-2秒，待远端的熔池饱满后再移开，反复此动作。
4.根据权利要求1所述的一种小口径管对接焊接方法，其特征在于，所述的有障碍小口径管焊接为孔管与管排、管排与集箱、管排与管排之间的对接，在焊接对口时，一般采用“全位置”焊接，方法为4.1.净间距较小的有障碍小口径管子对接正面仰焊时可将送丝一端弯曲，并将其紧贴对接管子的焊缝进行平行送丝，施焊时焊炬应与管子保持垂直；4.2.较小的施焊空间的有障碍小口径管子对接可将钨棒适当伸长一点，将氩气流量调在110-130L/min，多添加焊丝，使封底层的厚度增加。4.3.净间距特别小的有障碍小口径管子对接可以采取有障碍的一边向下施焊的方法，手工钨极氩弧焊在对接管子有障碍的一边，在时钟(3)点正位置起弧，起弧时，焊丝的截面1/3紧贴焊缝，加丝时焊丝有意识地向上推一下，焊接时使熔池向管端两边坡口根部处稍摆动，待根部母材金属和焊丝熔合后再左右摆动，并向下移动，钨棒伸长喷嘴约6mm-8mm为佳，气流为100-120/min，如果在施焊时碰到障碍，则必须将电弧引至坡口面熄弧，看好位置摆好手势后再继续焊接，在收弧时要将电弧移向倒角坡口面两边任何一处收弧。
全文摘要
本发明涉及一种小口径管对接焊接方法，包括无障碍小口径管全位置的焊接方法和有障碍小口径管焊接方法，其特征在于，采用“全位子”焊接地方法，将整个焊口视做一只钟表下面即是6点钟，左右分别是3点和9点，此时从6点处引弧，分别从两边向上施弧，施焊到12点。本发明的优点是“全位置”对接，大大减小了辅助工作量，加快了生产流转的周期，焊口对接量明显增加；有效地控制和防止了内凹及未焊透缺陷的产生；无障碍小口径管对接焊口一次合格率从93％上升到97％～98％，有障，碍管与管排，管排与管排对接，焊口一次合格率从85％～90％，上升到96％以上，焊口一次合格率明显上生，大大加快了生产周期。
文档编号B23K9/12GK1883865SQ20051002709
公开日2006年12月27日 申请日期2005年6月23日 优先权日2005年6月23日
发明者许志军 申请人:上海锅炉厂有限公司