黄建平论文

中国石化集团焊工 高级技师技术文章

小直径管V型坡口对接水平固定加障碍

单面焊双面成形技术

指导老师：乔虎 学员姓名：黄建平

中国石化集团高级技师胜利培训基地 二〇一二 八

目 录

一、引言

二、焊接工艺概述

三、焊前准备

1.试件准备

2.试件清理

3.焊接材料及焊接电源

4.试件装配及定位焊

四、焊接参数

五、焊接操作

1.前半圈打底焊

2.后半圈打底焊

3.盖面层焊接

六 、 结论

参考文献

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小直径管V型坡口对接水平固定加障碍

单面焊双面成形技术

胜利油田河口采油厂维修大队 黄建平

摘要：通过分析小直径管对接水平固定加障碍手工电弧焊的焊接特点，阐述其焊接工艺过程、操作手法及有关注意事项。

关键词：小直径管 水平固定加障碍 手工电弧焊 单面焊双面成形 焊接工艺

一、引言

单面焊双面成形技术属于手工电弧焊中操作难度较大的一种焊接技术，在焊工技能鉴定及各级技术比赛中是必考的操作工艺。在锅炉、压力容器等设备的工艺流程安装中，不可避免的会遇到由小直径管组成的管排、盘管。这些组成管排、盘管的小直径管之间间距很小，这就给焊工带来操作上的困难，难以保证焊接质量。因此，加障碍的小直径管V型坡口对接手工电弧焊单面焊双面成形技术就成为锅炉、压力容器焊工所必须熟练掌握的操作技术，同时也是焊工技师中的技能鉴定项目，以及大型技能竞赛中的实际操作项目。

二、 焊接工艺概述

水平固定加障碍的小直径管V型坡口对接焊，是在管对接水平固定焊的基础上，于试件的上下方各加一根障碍管，试件与障碍管间距为30mm。这就为焊工的操作增加了困难，焊工的视线及焊条角度受到障碍管的限制，不利于观察熔池和保证焊缝成形。试件的焊接分为打底焊和盖面焊两部分，均采用操作灵活且容易控制熔池温度的灭弧焊操作方法。由于是小直径管，焊条采用ø2.5mm的E5015碱性焊条，打底焊采用一点击穿法，频率稍快（60～70次/min），以防止产生缩孔和微裂纹，保证焊缝内部成形。盖面焊时，选择合适的焊接工艺参数，采用短弧灭弧焊，保持均匀的熔池形状，形成良好的焊缝成形。

三、 焊前准备

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1 试件准备

试件材质为16Mn的短管，规格为：直径60mm,长度100mm,壁厚3.5～4mm，加工V形坡口，单边坡口角度为30°±2.5°,管口端面应平直。

2 试件清理

选用角向磨光机、半圆锉刀、钢丝刷、砂纸等工具，清理坡口正面边缘20mm,背面边缘10mm范围内的铁锈、氧化皮等污物，直至露出金属光泽。

3 焊接材料及焊接电源

选用E5015焊条，焊前须经350—400℃烘干，保温1～2小时后，放入焊条保温筒内随用随取，焊接电源采用直流焊机

4试件装配及定位焊

4-1 试件装配间隙为2.0～2.5mm，钝边为0.5～1.5mm，管口错边量应小于0.5mm。试件坡口形式及装配，如图1所示：

4-2 定位焊缝即为正式焊缝，采用一点定位法。所选用焊条与正式焊接的焊条牌号相同，定位焊缝长度为10～20mm，用角向磨光机或窄錾将定位焊缝两端修磨出透及根部的缓坡，以利于接头熔合良好。

四、 焊接参数

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焊接参数是指：焊接时，为保证焊接质量而选定的诸多物理量。如：焊接电流、电弧电压、焊条直径、焊接层数、电源极性等参数。其中，焊接电流对于焊接影响最大，电流过大，则会造成烧穿、焊瘤等缺陷；而电流过小，则易产生夹渣、未焊透、未熔合等缺陷。因此，为获得优质焊缝，必须要选择合适的焊接工艺参数。具体参数见表1

焊接层数 打底焊 盖面焊 五、 焊接操作

焊条直径（mm） 2.5 2.5 焊接电流（A） 80～ 90 85～95 电源极性 直流反接 直流反接 打底层焊接前，将试件的定位焊缝置于十点钟位置。焊接时分为两个半圈进行，每半圈都从底部焊起，依次经过仰、立、平三种位置焊接，两个半圈焊条角度一致。底部仰焊与上部平焊部分由于障碍管限制了焊条的角度，给操作带来很大的困难。焊条角度如图2所示。

图右半部为打底层第一层

1 前半圈打底焊

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应在底部超过管子垂直中心线（6点钟）5～10mm的位置引弧，电弧稍长，在此处稍停片刻，当引弧处坡口两侧金属温度快速升高时，迅速压低电弧，使坡口根部金属被熔化并形成熔池，连弧焊接5～10mm击穿出熔孔后，立即向焊接方向熄灭电弧。在熔池有2/3金属凝固时，马上在熔池边缘和坡口中心处重引电弧。由于仰焊段易出现背面焊缝内凹的缺陷，因此焊接时必须使用短弧焊接，保持较强的电弧吹力，使送进铁水满足背面焊缝成形。坡口两侧根部熔化缺口约为0.5mm，保证根部全部熔透。在立爬坡到平焊位置时焊条电弧过渡到坡口背面的铁水要少，避免产生烧穿和焊瘤等缺陷。这样重复不断地按一定频率燃弧、熄弧，完成前半圈焊缝的第一层焊接。注意引燃和熄灭电弧一定要注意避免长弧的形成，控制好熔孔尺寸，当熔孔尺寸发生变化时，应及时调节燃弧与熄弧时间来达到控制熔池的温度。

2 后半圈打底焊

后半圈焊接前，使用窄錾将前半圈焊缝的上下两个端头部位修磨出5～10mm的缓坡，以利于接头熔透。焊接时，在6点钟之前5～10mm左右位置引弧，电弧稍长，当引弧处金属温度快速升高时，迅速压低电弧，在缓坡处焊接，焊条作轻微横向摆动，以适当的速度连弧焊接。当焊接至接头端部时，立即压低电弧，击穿坡口根部并稍作停留，判断背面焊缝填平接好，在形成适当的熔孔后，立即熄弧，按照前半圈焊接方法进行焊接。焊接至定位焊缝位置约3～5mm时，应压低电弧连弧焊接，连续向坡口背面过渡几滴铁水，保证接头背面不出现凹陷，熔合良好。采用这种方式直至焊完。注意在平焊接头位置，由于障碍管的存在，焊接时，要及时调整好身体姿势，保持良好的视线，以利于观察熔池及接头是否良好。

3 盖面层焊接

盖面层焊接前，采用窄錾将打底层焊缝的仰焊及更换焊条接头部位修磨平整，并将熔渣、飞溅清理干净。(注意:盖面层焊接两个半圈的顺序与打底层焊接顺序相反) 焊接时，采用与打底焊相同的焊条角度，在底部超过管子垂直中心线（6点钟）5～10mm的位置引弧。电弧稍长，在此处稍停片刻预热焊道，当引弧处坡口金属有高温熔孔现象时，迅速压低电弧，略微作横向摆动并焊成由窄到宽、由薄到厚的焊缝端头，控制焊缝余高平行或略高于母材即可。连弧焊接10～15mm左右长度的焊缝，在达到易于采用灭弧焊的位置时，立即熄弧，改为灭弧焊手法焊接。当熔池金属有2/3部分凝固时，立即在熔池的1/2处引弧，焊条略微横向摆动，达到填平或略高于母材的余高即可熄弧。如此循环往复，完成前半圈盖面层焊接。在后半圈焊接前，先将仰焊及平焊接头位置处理出5～10mm的缓坡，以利于接头，不至于接头余高过大。焊接时，在接头部位前5～10mm左右的焊缝上引弧，再将电弧压低回拖至缓坡处。当电弧将缓坡处金属熔化形成熔池后，立即灭弧，再转为采用正常灭

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弧手法焊接。焊接至平焊接头缓坡位置时，采用连弧手法收尾，焊条端部略作横向摆动，保证不出现凹坑，保持一定的焊缝余高，使整条焊缝外观整齐美观。

六、 结论

对于小直径管V型坡口对接水平固定加障碍单面焊双面成形的焊条电弧焊操作，是焊工技能鉴定及技能竞赛中难度较高的项目，为了获得优质的焊接接头，在操作中应做到：正确选择焊接工艺参数、焊条角度、操作手法; 操作中，接头的处理，焊缝的清理都应熟练，不破坏坡口及焊缝; 做到眼看、耳听、手快，身心协调一致，不慌乱; 能够及时的调整控制熔孔大小、熔池温度的高低，保持焊缝外观整齐美观。

参考文献

[1] 《 焊工》 石油工业出版社 2008.1

[2] 《焊工手册》哈尔滨机械工业出版社 2001.12

[3] 《电焊工》 中国石油大学出版社 2007.

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个人简介

黄建平，40岁，大专学历，现为河口采油厂维修大队维修二队电焊工，电焊技师。1991年10月到1995年6月在油建一公司四分公司工作，1995年6月调入河口采油厂维修大队从事电焊工作至今，22年来，始终坚持在一线电焊岗位，2006年被单位推荐至“王绍智技能大师焊接培训班”培训学习，2008年取得电焊技师资格。

近几年在河口采油厂技术比赛中多次获得第一、第二名的好成绩，并荣立个人二等功一次，多次荣获采油厂和管理局‘青年岗位能手’的称号。在采油厂‘五小’成果和合理化建议及技术改进中也取得了较好的成绩。在《科技与企业》杂志发表论文一篇，2010年和同事共同申请《气路积水自动排水阀》《活动式临时盲板》国家新型专利两项。

2012-8-6

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