手工鎢極氬弧焊水平固定管焊接技術探究

【摘要】本文主要描述在進行手工鎢極氬弧焊水平固定管焊接時，有關焊前準備、操作技巧和注意事項。水平固定管焊接因為需要經過仰焊、立焊、平焊幾種位置的轉換焊接，所以通常又稱為全位置焊。這種焊接位置操作難度較大，要求焊工在焊接時隨著焊接位置的變動，焊槍角度和給送焊絲位置及焊絲角度都要隨著轉換，身體也需不斷調整，操作不當就會產生焊接缺陷。

【關鍵詞】手工鎢極氬弧焊；水平固定焊；工藝要點；注意事項

1、引言

筆者通過多年教學實踐及深入企業生產一線和帶領學生頂崗實習，逐漸領悟手工鎢極氬弧焊焊接技術和操作要領，并在工作中側重學以致用、創新操作模式、反復磨練，摸索出一套易掌握、好操作、焊接質量優的操作技術，現呈予書面與各位同行共享。

2、焊前準備

2.1 焊接設備及相關使用材料

焊機：時代逆變 WS-350

電流類型與極性：直流/正接

試件材質：16MnR

試件規格（mm）：φ60×5×100 2根

鎢極型號/規格：鈰鎢極/φ2.5mm，鎢極端部至瓷嘴端部距離：5～8mm

焊絲牌號：H08Mn2SiA

焊絲直徑：2.5mm

保護氣體：氬氣，其純度≥99.99%，工作氬氣流量 8～10 L/min

焊槍瓷嘴規格：5號、7號

2.2 試件裝配

（1）清理：坡口表面及坡口兩側各20mm范圍內的油銹等雜質清理干凈。

（2）試件組對

接頭形式：管對接

焊接位置：水平固定焊

坡口形式：V形坡口60°±5°

根部鈍邊： 1mm

裝配間隙：2.5mm

坡口內圓周10點鐘位置點固，點固焊長度：10mm

錯邊量：≤1mm

直線度：≤1mm

3、焊接過程

3.1 定位焊

坡口根部預留間隙為2.5mm，定位焊長度為10～15mm。點焊固定采取兩點對稱點焊固定方法，先從一端根部始焊逐漸過渡到另一端，保證焊點熔透無缺陷。為了敘述方便，以下將試件比作時鐘表面，按時鐘面分成左右兩個半圈進行焊接，定位焊縫應在時鐘鐘面10～11點的位置上。定位焊縫不能太高，做完后兩端磨成斜坡，以便焊接時易于接頭。

3.2 焊接操作要點

焊接時隨著焊接位置的變動，焊槍角度和給送焊絲位置及焊絲角度都要隨著不斷的轉換。采用搖把焊接，即把焊嘴稍用力壓在焊縫上面，手臂帶動手腕大幅度搖動進行焊接，練習時有一定難度，但操作熟練后焊把將在運行過程中非常穩定，焊縫外觀成形非常美觀，產品合格率高。

3.2.1 打底焊

管子固定在水平位置，定位焊縫點應在時鐘鐘面10點的位置上，管子最下端

離地面的距離為80～900mm，以適合操作。

①首先焊接右半圈，即沿著逆時針方向施焊。焊接時使用5號瓷嘴，焊接方向由下而上從仰焊位置起焊，焊接電流為70～90A，引弧點在6點鐘略超前也就是超過中心線5～10mm位置處，焊接速度控制在4O～60mm/min。焊接6～4點時填絲量不宜多，采用內填絲法，也就是用左手拇指或中指配合送絲動作，小指或無名指夾住焊絲控制方向，其焊絲緊貼坡口內側鈍邊處，與鈍邊一起熔化進行焊接，以解決打底焊仰焊位置的內凹難題。焊接4～12點位置焊接時填絲采用外填絲法，也就是焊絲端頭在坡口鈍邊的正面，以防止焊縫背面出現焊瘤等缺陷。焊接時鎢極端部應距母材約2mm，鎢極端部不能接觸到熔池或焊絲，以免熔池內出現夾鎢現象。引燃電弧后控制弧長為2～3mm，焊槍暫留在引弧處不動，待坡口根部兩側加熱2～3s并獲得一定大小的明亮清晰的熔池后，才可往熔池內填送焊絲焊接。

焊接過程中，左手送進焊絲時必須等坡口兩側熔化后才能填絲，以免造成熔合不良，填絲時焊絲應與工件表面夾角成15°左右。填絲要均勻，快慢要適當，過快焊縫余量大，過慢則焊縫下凹和咬邊，焊絲端部應始終處在氬氣保護區內。右半圈焊接到超過12點位置5～10mm處收弧。收弧時，應連續送進2～3滴填充金屬，并且將焊絲抽離電弧區，但不要脫離保護區。之后切斷控制開關，電弧熄滅并延時切斷氬氣之后，焊槍才能移開，以免出現冷縮孔。

②水平固定管焊完右半圈后，焊工身體轉到管子的另一側位置焊接左半圈。按順時針方向焊接，左半圈焊接方式同右半圈，引弧的位置在6點鐘原弧坑后面使焊縫重疊4～5mm，重疊處一般不填絲，待熔化形成熔池后，焊接電弧熔化坡口鈍邊的同時也熔化焊絲，完成該處接頭后進入正常焊接。當焊至定位焊縫斜坡處時，應減少填充焊絲量，使焊縫與接頭圓滑過渡，焊至定位焊縫不填送焊絲自熔擺動通過，焊至定位焊縫另一斜坡處時也應減少填充焊絲量使焊縫扁平，以便后半圈接頭平緩，焊至右半圈的弧坑位置處收弧。焊接將要結束時，應與右半圈焊縫重疊4～5mm。在重疊部分不加或少加焊絲。停弧后氬氣開關應延時3～5s左右再關閉，防止金屬在高溫下繼續氧化。打底焊道的熔敷厚度約為2.5mm，管的內側余高要保持0.5～1mm左右。

3.2.2 填充焊

焊前將打底焊焊道氧化物、焊渣清理干凈。焊接時使用7號瓷嘴，焊接方法與打底焊基本相同，焊接電流為80～100A，引弧后焊槍作橫向擺動，焊接速度控制在5O～70mm/min，電弧長度和擺動幅度稍大些，但不能破壞坡口棱邊，坡口棱邊是蓋面層的參照物。焊接速度略大于打底焊，焊縫的高度要低于管子坡口棱邊0.5～1mm，焊接時要保證與打底層完好熔合，焊道成形保持平整或略凹。填充焊時電弧要稍高些以增加電弧的寬度，有利于觀察焊縫余高及焊縫的寬窄。熄弧時焊槍不要立即移開，以便保護焊縫接頭。填充層焊道的熔敷厚度約為2.5mm。

3.2.3 蓋面焊

焊前將填充層焊道氧化物、焊渣清理干凈。焊接時使用7號瓷嘴，焊接方法與填充焊相同，焊接電流為80～100A，焊接速度控制在5O～70mm/min。焊接過程中，焊槍擺動到兩側棱邊處稍作停頓，將填充焊絲和棱邊熔化，焊槍橫向擺動幅度較大，焊接速度稍快，需保證熔池兩側與管子棱邊熔合好。焊縫寬度應該以坡口兩側邊緣各熔化0.5～1mm較好，焊縫高度高于母材1mm，焊接時一定保證焊縫與兩個坡口邊緣的完好熔合，做到焊縫飽滿、焊縫整齊并且與母材圓滑過渡。

4、注意事項

（1）堅持安全第一原則，嚴格遵守焊工的操作規程。

（2）焊接時隨著焊接位置的變動，焊槍角度和給送焊絲位置及焊絲角度都要隨著轉換，身體也要隨之協調靈活轉動。

（3）焊接時焊絲端部要始終在熔池的前端，并且在氬氣的保護區內，送絲速度一定均勻，控制好送絲量。

（4）控制好電弧的高度。

結語：

鎢極氬弧焊在企業的應用日益廣泛并越來越引起焊接工作者的重視，本文主要是闡述筆者在手工鎢極氬弧焊焊接教學和一線實踐工作中一些體會。以后將在工作中繼續努力，教學相長并經常到企業參加實踐活動，向一線師傅虛心學習，刻苦磨練、積累經驗，為今后的工作打下扎實的基礎。

作者簡介：

趙功相，遼陽技師學院，遼寧遼陽。