提高swagelok M200軌道焊焊接質量的方法

顧建軍 丁海城

中國工程物理研究院, 四川 綿陽

軌道焊是一種自動軌道鎢極氣體保護電弧焊（GTAW），主要針對高品質的管-管對焊焊接，具有單面焊雙面成形的功能，極大地保證了高真空管路和壓力管路的焊接質量。而swagelok M200電源可精確控制焊接電流、鎢棒行進速度和外徑保護氣體流量，從而達到一致、可重復的焊接效果。它的工作原理如圖1所示。將待焊工件在卡塊內對齊和固定，焊把插入卡塊中，焊把中的一個直流電馬達啟動轉子，使鎢棒環繞焊接點轉動進行焊接。在焊接室充入保護氣，防止鎢棒盒熔池接觸周圍空氣中的污染物質，內徑吹掃氣體在一個管子內或焊接接頭的背面流動，除去氧氣，防止發生氧化，保證焊接質量。

圖1 軌道焊接系統的工作原理

軌道焊在正確設定焊接參數并經過焊接試驗驗證后，所焊產品都可達到一致的、優質的焊接效果，但是有些外部因素會導致產品焊接質量下降。

影響軌道焊焊接質量的因素主要有以下幾個方面。

焊接工件的準備。在焊接之前正確地準備管件材料是很重要的。須依照下列準則準備管材來減少品質不良的焊接的可能性：1.管件端頭必須平滑，切面與軸心呈直角2.管件端頭不得由超過15%上下的不均勻管壁厚。3.管件端頭必須沒有任何鐵銹、油垢、臟污、漆彩或表層污染。

焊接工件的固定與對中。1.選擇適合被焊工件管道外徑的卡塊及根據焊接工件的直徑選擇合適的筒夾，可以防止因工件在焊接時出現轉動或移動，導致無法焊接。2.管件待焊焊縫對齊，利用中心儀確保管件待焊焊縫在夾具的中心，360度范圍檢查焊縫，以進行適當的調節，否則焊接時熔池會偏離焊縫。3.為了讓工件在卡塊中保持準確地對齊，必須定期校準卡塊。

鎢棒的選擇及更換。應選擇鈰鎢棒既含有98%鎢和2%鈰的鎢棒，此種鎢棒已經證明比釷鎢棒高出2%的起弧效用，直徑應根據工件的外徑大小選擇相應直徑的鎢棒，磨制時頂端不應過尖，以免電極引弧時出現偏弧現象導致引弧失敗。當出現焊縫紋路不均勻及焊縫過寬時，應檢查鎢棒是否被污染或彎曲變形并及時更換合格的鎢棒。

電弧間隙的設定。電弧間隙是根據計算公式，通過弧距規調整鎢棒頂端與工件表面的距離而得到的最佳間隙。理想的電弧間隙設定值有助于焊接的控制，并且改善連慣性。當的電弧間隙過大時，會產生電弧過長導致引弧失敗，反之間隙過小，焊接時熔池中的液態金屬容易污染鎢棒，影響焊接質量。

內徑吹掃氣體流量設定。在軌道焊中，內徑吹掃氣體不僅僅是防止管子內部焊縫氧化，還具有冷卻熔池和托舉熔池防止其下墜的功能因此吹掃氣體的壓力對焊縫質量有直接的影響，在其他參數相同的情況下，壓力偏小，內部焊縫會向內凸起加大產品的工作氣阻，壓力過大，外部焊縫高度會增高，影響焊縫的強度，所以應調整合適的吹掃氣體壓力，保證焊縫的質量。

焊把與夾塊的日常維護。每日工作完后，都應清除焊把和夾塊上的污垢、碳屑、金屬蒸汽沉積。定期檢查、維護設備。

在此，只是淺談了影響影響swagelok M200軌道焊焊接質量的一些因素要。保證產品的焊接質量，應關注每一個影響產品質量細小的環節，將隱患消除在焊接工作之前，只有這樣才能獲得優質的焊接產品。