专利名称：45°固定十字障碍小径管连弧盖面焊的焊接方法
技术领域：
本发明涉及一种GTAW/SMAW(氩弧焊/焊条电弧焊)小径管焊接方法，尤其涉及一 种45°固定十字障碍小径管连弧盖面焊的焊接方法。
背景技术：
GTAW/SMAW小径管45°固定十字障碍焊，是小口径管焊接中最难掌握的方法。现 有的焊接方法有1、断弧焊斜拉水平运条方法，如图1. 1，该方法是将铁水拉平衡的断弧焊斜拉水平 运条操作方法；2、连弧焊斜拉椭圆运条方法，如图1. 2，该方法是在上坡口面斜拉划椭圆形圈，将 电弧拉到下坡口面边缘再返回到上坡口边缘的连弧焊斜拉椭圆运条操作方法。依据上述两种方法焊接时，焊缝的几何尺寸不宜控制，表现在外观成型粗糙不平， 既不美观又难以控制焊缝的高低和宽窄。由于铁水在焊缝中停顿的时间较长，导致上部管 子的温度快速增高，铁水下坠很容易造成超标的咬边缺陷以及下部管子的未熔合缺陷，使 焊接接头不合格。
发明内容
本发明的目的就在于克服现有技术存在的缺点和不足，提供一种45°固定十字障 碍小径管连弧盖面焊的焊接方法。本发明的目的是这样实现的，即包括下列步骤①焊前准备是一种常规的步骤，包括焊条的烘焙、被焊部位的清理、钝边及对口间隙的确定、 保护气体(惰性气体)流量的确定、焊接电流的选择和定位焊。②打底焊缝的焊接是一种常规的步骤，包括焊接顺序、引弧、起头、收弧和接头的操作方法及注意事 项；其中，上、下坡口焊缝预留的厚度很关键，对焊缝的外观成型及内部质量有重要影 响。上坡口预留0. 5-1. Omm ；下坡口预留 1. 5-2. OEm0③盖面层的焊接一是选择从最低点处起头，二是选择在最困难的部位起头。从最低点处起头，可避免在高点引弧时高点部位更高，接头时接头处更低，导致温 度难以升起来，造成熔渣流动困难而导致电弧燃烧不充分，引起接头部位的密集气孔及夹 渣缺陷从最困难的部位起头，可以避免在容易的地方起头后，造成了困难部位更加困难， 挡住了接头部位的视线，接头接不上来和掉波等缺陷；在使用碱性焊条焊接时，当接头部位
3电弧过长易形成密集性气孔及夹渣缺陷。具体地是采用斜拉直上的运条方法。本发明的工作原理是本发明是对45°固定十字障碍小径管连弧盖面焊上、下管壁的温度分布进行了认 真的探讨和研究的基础上总结出来的在进行45°固定十字障碍小径管连弧盖面焊焊接时，采用斜拉直上(除11点 1点部位电弧在上、下管壁停顿的时间相同外，其它部位的焊接时电弧在下管壁停顿的时间 应长于上管壁)的运条方法以保证焊接时上、下坡口间熔池的温度平衡，从而达到了焊接 的理想效果，提高了焊接效率和焊接合格率。本发明具有下列优点和积极效果①由于从根本上搞清了 45°固定十字障碍小径管连弧盖面焊时上、下管壁的温度 的分布状态，焊接时上、下管壁温度的控制得以基本保持平衡，有效地避免了 45°固定十字 障碍小径管连弧盖面焊时上部管子的温度快速增高，铁水下坠造成超标的咬边缺陷以及下 部管子坡口边缘的未熔合缺陷的发生，从而提高了焊接的质量。②焊接时，焊缝的几何尺寸比采用传统的椭圆形斜拉运条法或断弧焊斜拉水平运 条法容易控制，焊缝高低宽窄一致，外观成型优良，操作方法简单容易掌握；③缩短了焊接时间，减少了材料消耗，大大提高了焊接合格率。④适用于小径管45°固定焊及水平和45°小径管的管板焊的盖面层焊接。
图1. 1是现有的断弧焊斜拉水平运条方法示意图；图1. 2是现有的连弧焊斜拉椭圆运条方法示意图；图2. 1是不同焊接顺序(从下往上)操作示意图；图2. 2是不同焊接顺序(从上往下)操作示意图；图3是是本发明连弧焊的上下坡口焊缝预留示意图；图4. 1是本发明连弧焊的起头及运条方法示意图；图4. 2是本发明连弧焊的接头及运条方法示意图；图4. 3是本发明连弧焊下半周的操作示意图；图4. 4是本发明连弧焊上半周的操作示意图。其中3-3点部位(90度)，6-6点部位(180度)，9-9点部位(270度)，12—12点部位(0度或360度)，A-引弧处；
B-起头处；
C-收弧处；
D-定位焊；
E-始焊方向
F-接头处。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本方法详细说明1、步骤①焊前准备1)焊条的烘焙焊前将Ε5015Φ2. 5mm焊条放入烘箱中烘焙350°C，保温1小时，使用时应装入保温 温度为100 120°C的专用保温筒内，随用随取。2)被焊部位的清理将坡口内外两侧10 20mm范围内的铁锈、油脂打磨干净直到落出金属光泽。
3)钝边及对口间隙的确定 定位焊1点部位，长度10 15mm，对口间隙为3. 0 3. 5mm，定位焊固定在11 1点部位，间隙大的部位朝向6点部位。3、步骤③盖面层的焊接1)仰焊部位起头时，电弧一定要将上、下坡口面熔化，起头点应当尽量避开正障碍 处的最高点(6点部位)，在最困难的部位起头，在最容易接头的部位接头。具体操作如下如图4. 1所示，引弧在6点部位上坡口处采用划擦法引燃电弧，往后带5 IOmm起 头，将上坡口面熔化后，电弧斜向下带将下坡口面熔化，顺着下坡口向前带4 6mm，直向上 带到起头部位2/3处后，电弧斜向下带约4 6mm，在下坡口上方约Imm处略为停顿到电弧 将下坡口熔化为止，然后直向上带，当上坡口发亮后，电弧便均勻地向下斜带至下坡口上方 约Imm处停顿至下坡口熔化，采用斜拉直上的运条方法直接焊到过3点部位处上方约IOmm 左右填满弧坑熄灭电弧。值得注意的是起头时由于焊条角度受到障碍管的限制，仰焊部位 焊缝受电弧向后的吹力和熔滴自重力的作用，熔滴容易下坠而导致焊波重叠影响焊缝的成 形，在施焊时电弧运条的间距应稍为大些，2)盖面层焊接时，除11点 1点部位电弧在上、下管壁停顿的时间相同外，其它部 位的焊接时电弧在下管壁停顿的时间应长于上管壁。下管壁停留的目的a、增加下管壁的温度，保证在正常焊接过程中上、下管壁的温度趋于平衡；b、保证铁水在填满下管壁后形成一定的焊脚高度，当电弧向上坡口移动时，铁水 能迅速地将上坡口填满，防止因电弧在上坡口停留时间过长而导致的咬边缺陷的产生。3)下半周的起头和接头及运条方法如图4. 2,4. 3，仰焊部位接头时，眼睛注意盯着下坡口，当填充金属高于下坡口面 1 2mm时，电弧直向上运条至上坡口，上坡口发亮后(表示铁水已将上坡口填满)均勻地 将电弧带到下坡口上方1 2mm处停顿至铁水将下坡口面熔合0. 5 1. Omm为止。4)上半周的起头和接头及运条方法如图4. 4，注意当焊接至1点处 12点；11点处 12点平焊部位时，电弧在上、下管壁的停顿时间基本相等，焊接时运条速度要快，当电弧将上、下坡口面浸满时就应向前运 条，否则，易导致上部管子咬边，下部焊缝下坠的缺陷；平焊部位两对应焊缝收弧脂时，电弧 应沿着上坡口边缘向前直线收弧。
权利要求
一种45°固定十字障碍小径管连弧盖面焊的焊接方法，其特征在于包括下列步骤①焊前准备；②打底焊缝的焊接上坡口预留0.5 1.0mm；下坡口预留1.5 2.0mm；③盖面层的焊接一是选择从最低点处起头，二是选择在最困难的部位起头；采用斜拉直上的运条方法。
2.按权利要求1所述的焊接方法，其特征在于步骤③仰焊部位起头时，电弧一定要将上、下坡口面熔化，起头点应当尽量避开正障碍处的最 高点，在最困难的部位起头，在最容易接头的部位接头。
3.按权利要求1所述的焊接方法，其特征在于步骤③盖面层焊接时，除11点 1点部位电弧在上、下管壁停顿的时间相同外，其它部位的焊 接时电弧在下管壁停顿的时间应长于上管壁。
4.按权利要求1所述的焊接方法，其特征在于步骤③下半周的起头和接头及运条方法是仰焊部位接头时，盯着下坡口，当填充金属高于下坡口面1 2mm时，电弧直向上运条 至上坡口，上坡口发亮后均勻地将电弧带到下坡口上方1 2m处停顿至铁水将下坡口面熔 合0.5 LOmm为止。
5.按权利要求1所述的焊接方法，其特征在于步骤③上半周的起头和接头及运条方法是当焊接至1点处 12点，11点处 12点平焊部位时，电弧在上、下管壁的停顿时间基 本相等，焊接时运条速度要快，当电弧将上、下坡口面浸满时应向前运条；平焊部位两对应 焊缝收弧脂时，电弧应沿着上坡口边缘向前直线收弧。
全文摘要
本发明公开了一种45°固定十字障碍小径管连弧盖面焊的焊接方法，涉及一种GTAW/SMAW(氩弧焊/焊条电弧焊)小径管焊接方法。本发明包括下列步骤①焊前准备；②打底焊缝的焊接，上坡口预留0.5-1.0mm；下坡口预留1.5-2.0mm；③盖面层的焊接，一是选择从最低点处起头，二是选择在最困难的部位起头；采用斜拉直上的运条方法。本发明焊接时，焊缝的几何尺寸比采用传统的椭圆形斜拉运条法或断弧焊斜拉水平运条法容易控制，焊缝高低宽窄一致，外观成型优良，操作方法简单容易掌握；缩短了焊接时间，减少了材料消耗，大大提高了焊接合格率；适用于小径管45°固定焊及水平和45°小径管的管板焊的盖面层焊接。
文档编号B23K9/095GK101890555SQ20101022138
公开日2010年11月24日 申请日期2010年6月29日 优先权日2010年6月29日
发明者杨明星, 章亚林, 胡宽, 高亮 申请人:湖北省电力试验研究院