小徑鋼管水平位置固定氣焊操作方法分析

申廣勝 金慶喜

摘 要：本文對(duì)小徑鋼管水平位置固定氣焊的操作方法及操作要領(lǐng)進(jìn)行詳細(xì)介紹。氣焊是利用可燃?xì)怏w與助燃?xì)怏w混合燃燒時(shí)放出熱量作為熱源，焊接工件的一種工藝方法。小徑鋼管水平位置固定氣焊由于受空間位置及操作方法的局限，不合格品和焊接失敗的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。為提高焊接質(zhì)量，文中從施焊前的準(zhǔn)備過(guò)程，處理焊接表面的步驟及怎樣合理選取焊嘴與焊絲。施焊過(guò)程中采取打底焊加蓋面焊的工藝進(jìn)行施焊。并將水平位置固定的鋼管分成5個(gè)重要的焊接位置。分別詳細(xì)介紹了每個(gè)位置所對(duì)應(yīng)的，仰焊、立焊、爬坡焊及平焊的焊接技巧和控制方法。同時(shí)對(duì)氣焊過(guò)程中容易產(chǎn)生的缺陷也做了介紹。

關(guān)鍵詞：定位焊；預(yù)熱；送絲；熔池；火焰能率；燒穿

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.08.036

氣焊是利用可燃?xì)怏w與助燃?xì)怏w混合燃燒時(shí)放出的熱量作為熱源，焊接或切割工件的一種工藝方法。它具有設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、成本低、適用性好等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用在各行業(yè)生產(chǎn)中。鋼管水平位置氣焊操作時(shí)需要雙手控制焊炬與焊絲，兩者緊密配合并且一定要協(xié)調(diào)好焊炬和焊絲的工作角度。同時(shí)要隨著焊接位置的變化而變化才能夠達(dá)到焊接技術(shù)要求，以保證焊接的質(zhì)量。

1 施焊前準(zhǔn)備工作

焊前準(zhǔn)備對(duì)氣焊質(zhì)量好壞有十分重要的影響。除對(duì)氣焊使用的設(shè)備與工具及輔助器具做好充足準(zhǔn)備外還應(yīng)做好以下準(zhǔn)備工作。

（1）表面清理：為了防止焊縫金屬產(chǎn)生氣孔等缺陷焊前應(yīng)將焊件坡口及兩側(cè)20mm范圍內(nèi)的被焊區(qū)及焊絲表面的油污、鐵銹及氧化皮等清理干凈。避免焊縫產(chǎn)生夾渣和氣孔等缺陷。

（2）為保證焊接質(zhì)量，根據(jù)板厚正確選用相應(yīng)的焊嘴和焊絲直徑；在焊接時(shí)選擇合理的火焰能率和焊接速度；尤其是對(duì)導(dǎo)熱快、散熱面積大的焊件，要進(jìn)行焊前預(yù)熱和在焊接過(guò)程中加熱焊件。

2 施焊時(shí)常見(jiàn)的操作方法

由于焊縫是環(huán)形，應(yīng)隨焊縫空間位置的改變，逐漸將焊嘴和焊絲繞著管子旋轉(zhuǎn)，保持焊絲、焊嘴和工件的夾角。但需根據(jù)管壁的厚薄和熔池形狀的變化，在實(shí)際焊接時(shí)適當(dāng)調(diào)整和靈活掌握，以保持不同位置時(shí)的熔池形狀，既保證熔透，又不致過(guò)燒和燒穿。水平固定管全位置焊接的分布情況詳見(jiàn)（圖1）。

2.1 打底焊

（1） 管子焊接位置、起焊點(diǎn)和終點(diǎn)以時(shí)鐘位置為準(zhǔn)采用中性焰由6點(diǎn)位置向上施焊，在仰焊的過(guò)程中焊炬與焊絲交替做之字形或月牙形擺動(dòng)見(jiàn)（圖2）。

（2）將火焰對(duì)準(zhǔn)坡口根部的起焊點(diǎn)，同時(shí)對(duì)焊接處的坡口兩側(cè)進(jìn)行預(yù)熱待坡口根部?jī)蓚?cè)加熱并獲得一定大小的明亮清晰的熔池后方可往熔池填送焊絲進(jìn)行焊接。

（3）焊絲不宜填加過(guò)多。應(yīng)根據(jù)熔池的變化不斷地調(diào)整火焰對(duì)熔池的加熱時(shí)間。

（4）5點(diǎn)鐘位置處收尾時(shí)應(yīng)連續(xù)送進(jìn)填充焊絲以免出現(xiàn)縮孔。在5點(diǎn)鐘位置重新起焊焊接時(shí)用外填絲法將焊絲沿坡口的上方送到熔池后要輕輕地將焊絲向熔池里推一下并向管內(nèi)擺動(dòng)使熔化金屬送至坡口根部，這樣才能使背面焊縫成型好，有效防止氣孔和焊縫缺陷。

（5）在爬坡焊接過(guò)程中采取交替加熱坡口根部和焊絲端頭的操作方法。在填絲的同時(shí)焊炬勻速向上移動(dòng)，當(dāng)焊至定位焊縫斜坡處時(shí)應(yīng)減少填充金屬量使焊縫與接頭圓滑過(guò)渡。焊至定位焊縫時(shí)不填加焊絲自熔擺動(dòng)通過(guò)，當(dāng)焊接到接近12點(diǎn)位置時(shí)應(yīng)減少填充金屬量使焊縫扁平。

（6）接頭和收尾在焊接過(guò)程中焊接時(shí)都會(huì)遇到焊縫的接頭與收尾的問(wèn)題，接頭時(shí)應(yīng)用火焰充分加熱起焊處待起焊處金屬重新熔化形成新的熔池之后方可熔入焊絲。收尾時(shí)由于焊件的溫度較高這時(shí)應(yīng)減小焊炬的傾角和加快焊接速度并加入一些焊絲以防止熔池面積擴(kuò)大避免燒穿。

2.2 蓋面焊

（1）起焊時(shí)（6點(diǎn)鐘位置）焊炬與試件相對(duì)角度與打底焊接時(shí)相同。焊接至3點(diǎn)或9點(diǎn)位置以上時(shí)焊炬逐漸向后傾，焊至接近12點(diǎn)位置時(shí)焊炬與試件角度呈50°左右進(jìn)行施焊。

（2） 實(shí)施蓋面焊時(shí)火焰能率略大于第一層打底焊，以保證熔池形成，避免生成氣孔和夾渣等焊接缺陷。但火焰能率不高、熔池形成的不好，會(huì)使焊道與母材之間或焊道與焊道之間未完全熔化結(jié)合

（3）為保證層間及坡口兩側(cè)熔合良好，焊嘴傾角要正確。焊炬要作月牙形擺動(dòng)。施焊時(shí)，火焰能率過(guò)大，焊接速度過(guò)慢，焊炬在某處停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，采用氧化焰焊接就會(huì)使焊接區(qū)域的金屬組織和性能會(huì)發(fā)生變化，形成過(guò)熱缺陷。

在焊蓋面焊時(shí)是考驗(yàn)焊工的技術(shù)水平，只有控制好焊接與填絲速度才能焊接出既美觀又符合要求的焊縫。

3 施焊過(guò)程中容易的缺陷

氣焊焊接常見(jiàn)缺陷可分為外部缺陷和內(nèi)部缺陷兩大類，鋼管氣焊外部缺陷位于焊縫的外表面。常見(jiàn)的外部缺陷包括焊縫尺寸不符合要求、表面氣孔、裂紋、咬邊、未焊滿、凹坑、燒穿和焊瘤等；鋼管氣焊內(nèi)部缺陷位于焊縫內(nèi)部，需用破壞性試驗(yàn)或無(wú)損探傷等方法才能發(fā)現(xiàn)。

隨著管道焊接的不斷進(jìn)步，大口徑的高壓管道已基本不采用氣焊方法進(jìn)行焊接。但是在低壓、管徑小、臨時(shí)性的管道仍大量采用。另外在無(wú)電源的情況下，也要采用氣焊方法進(jìn)行焊接。氣焊具有靈活、設(shè)備簡(jiǎn)單、不需要電源等特點(diǎn)，在特定領(lǐng)域中是其他焊接方式不可取代的。

作者簡(jiǎn)介：申廣勝（1979-），男，山東人，大專，優(yōu)秀共產(chǎn)黨員標(biāo)兵，氣焊專業(yè)技師，主要從事金屬氣焊氣割作業(yè)。