不銹鋼焊管電焊條選用原則及與法蘭管件對(duì)接位置固定方法
不銹鋼焊管所用的電焊條,應(yīng)根據(jù)所焊不銹鋼管的材質(zhì)進(jìn)行選擇。在確保焊接結(jié)構(gòu)安全、可靠的前提下,根據(jù)鋼材的化學(xué)成分、力學(xué)性能、厚度、接頭形式、對(duì)焊縫的質(zhì)量要求、焊接的工藝性能及經(jīng)濟(jì)效益等擇優(yōu)進(jìn)行選用。表 2-20 ~ 表 2-22 列出了焊接材料的選用要點(diǎn)和焊接不同材料鋼管所用電焊條及焊條的烘干規(guī)范供參考。
①. 管道的轉(zhuǎn)動(dòng)焊接
(管子水平放置)轉(zhuǎn)動(dòng)焊接管道,不僅操作簡(jiǎn)便,生產(chǎn)效率高, 而且焊接質(zhì)量易于保證。所以在預(yù)制現(xiàn)場(chǎng)大量使用。
焊前按要求進(jìn)行對(duì)口及點(diǎn)固焊。不帶墊圈的管子轉(zhuǎn)動(dòng)焊,為了使根部容易熔透,運(yùn)條范圍選擇在立焊部位(見(jiàn)圖 2-64)。操作手法采用直線(xiàn)或稍加擺動(dòng)的小月牙形。如果對(duì)口間隙較大時(shí),可采用滅弧方法焊接。
對(duì)于厚壁管子,為防止因轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)振動(dòng)而使焊口根部出現(xiàn)裂紋,并便于操作,在對(duì)口前,應(yīng)將管子放在平整的轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)或滾杠上。焊接時(shí),最好每一焊段焊接兩層后轉(zhuǎn)動(dòng)一次, 同時(shí)點(diǎn)焊焊縫必須有足夠的強(qiáng)度;靠近焊口的兩個(gè)支點(diǎn)距離最好不大于管徑的1. 5~2倍(見(jiàn)圖 2-65)。
轉(zhuǎn)動(dòng)焊的多層焊接,選擇在平焊部位(見(jiàn)圖 2-66),即焊條在垂直中心線(xiàn)兩邊15°~20°范圍內(nèi)運(yùn)條,而焊條與垂直中心成30°。采用月牙形手法,壓住電弧作橫向擺動(dòng),這樣可得到整齊美觀(guān)的焊縫。在無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)的現(xiàn)場(chǎng)也可選在斜立部位進(jìn)行焊接。
②. 水平固定管的焊接
由于焊縫是環(huán)形的,在焊接過(guò)程中需要經(jīng)過(guò)仰焊、立焊、平焊等幾種位置,焊條角度變化很大,操作比較困難,所以應(yīng)注意每一環(huán)節(jié)的操作要領(lǐng)。通常不銹鋼焊管的直徑較小,人不能進(jìn)入,只能從單面進(jìn)行焊接容易出現(xiàn)根部缺陷,故對(duì)底層焊縫要求特別嚴(yán)格。
管子組對(duì)前,在坡口及附近20mm左右的區(qū)域,用角向磨光機(jī)打磨干凈,露出金屬光澤。組對(duì)時(shí),管子軸線(xiàn)中心必須對(duì)正,內(nèi)外壁要平齊,避免產(chǎn)生錯(cuò)口現(xiàn)象。焊接時(shí),由于管子處于吊焊位置,一般先從底部起焊,考慮到焊縫的冷收?qǐng)D多層焊的運(yùn)條位置縮不均,對(duì)大直徑管子,平焊位置的接口間隙應(yīng)大于仰焊位置間隙1.5~2.5mm。選擇接口間隙也與焊條有一定關(guān)系,當(dāng)使用酸性焊條時(shí),接口上部間隙約等于所用焊條的直徑;如選用堿性焊條,接口間隙一般為1.5mm~2.5mm,這樣底層焊縫雙面成形良好。間隙過(guò)大,焊接時(shí)易燒穿,產(chǎn)生焊瘤,間隙過(guò)小,則不能焊透。
按要求定位焊好后開(kāi)始焊接,焊接時(shí),從管子底部的仰焊位置開(kāi)始,分兩半施焊,先焊的一半稱(chēng)前半部,后焊的一半稱(chēng)后半部。兩半部焊接都按照仰立平的順序進(jìn)行。底層 用直徑3.2mm的焊條,先在前半部的仰焊處坡口邊上用直擊法引弧,引燃后將電弧移至坡口間隙中,用長(zhǎng)弧烤熱起焊處,經(jīng)2~3秒,坡口兩側(cè)接近熔化狀態(tài),立即壓低電弧,當(dāng)坡口內(nèi)形成熔池,隨即抬起焊條,熔池溫度下降且變小,再壓低電弧往上頂,形成第二個(gè)熔池。如此反復(fù),一直向前移動(dòng)焊條。當(dāng)發(fā)現(xiàn)熔池溫度過(guò)高、熔化金屬有下淌趨勢(shì)時(shí),應(yīng) 采取滅弧方法,待熔池稍變暗,再重新引弧,引弧部位應(yīng)在溶池稍前。
為了防止仰焊部位出現(xiàn)內(nèi)凹現(xiàn)象,除合理選擇坡口角度和焊接電流外,引弧要準(zhǔn)確和 穩(wěn)定,滅弧動(dòng)作要快,從下向上焊接保持短弧,電弧在坡口兩側(cè)停留時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)。操作位置在不斷變化,焊條角度必須相應(yīng)改變。到了平焊位置,易在背面產(chǎn)生焊瘤,電弧不能在熔池前多停留,焊條可作幅度不大的橫向擺動(dòng),這樣能使背面有較好的成形。
后半部的操作與前半部相似,但要完成兩處焊道接頭。其中仰焊接頭比平焊接頭難度更大,也是整個(gè)水平固定管焊接的關(guān)鍵。為便于接頭,前半部焊接時(shí),仰焊起頭處和平焊收尾處,都應(yīng)超過(guò)管子垂直中心線(xiàn)5~15mm,在仰焊接頭時(shí),要把起頭處焊縫用角向磨光機(jī)磨掉10mm左右,形成緩坡,焊接時(shí)先用長(zhǎng)弧烤熱接頭部位,運(yùn)條至接頭中心時(shí)立即拉平焊條,壓住熔化金屬,切忌滅弧,并將焊條向上頂一下,以擊穿未熔化的根部,使接頭完全熔合。當(dāng)焊條至斜立焊位置時(shí),要采用頂弧焊,即將焊條前傾,并稍有橫向擺 動(dòng),如圖2-67所示。當(dāng)距接頭3~5mm即將封閉時(shí),絕不可滅弧,此時(shí)應(yīng)把焊條向里壓 一下,可聽(tīng)到電弧擊穿根部的“噗噗”聲,焊條在接頭處來(lái)回?cái)[動(dòng),使接頭充分熔合,然后填滿(mǎn)弧坑,把電弧引到焊縫的一側(cè)熄弧。
中間層與蓋面層也是從仰焊部位開(kāi)始、平位終止。起頭處宜焊薄些,避免形成焊瘤。 中間層焊肉不要凸出,蓋面時(shí)要掌握好高度,特另是仰焊部位不能超高,要與平、立焊縫高度和寬度一致。
③. 垂直固定管的焊接
焊接垂直固定管的操作位置如圖 2-68 所示。其坡口與組裝和固定管相同,打底焊時(shí),先選定始焊處,用直擊法引弧,拉長(zhǎng)電弧烤熱坡口,待坡口處接近熔化狀態(tài),壓低電弧,形成熔池,隨后釆取直線(xiàn)或斜齒形運(yùn)條向前移動(dòng)。運(yùn)條角度如圖2-68所示。換焊條時(shí)要快,當(dāng)焊縫尚未冷卻時(shí),即再次引燃電弧,便于接頭。焊完一圈 回到始焊處,聽(tīng)到有擊穿聲后,焊條略加擺動(dòng),填滿(mǎn)弧坑后收弧。打底層焊道位置應(yīng)在坡 口中略偏下,焊道上部不要有尖角,下部不能有黏合現(xiàn)象。中間層焊道可采用斜鋸齒形或 斜圓圈形運(yùn)條。這種操作方法焊道少,出現(xiàn)缺陷機(jī)會(huì)少,生產(chǎn)效率高,焊波均勻但操作難度較大。如用多道焊,可略增大焊接電流,直線(xiàn)運(yùn)條,使焊道充分熔化,焊接速度不要太快,使焊道自下而上整齊而緊密地排列。焊條的垂直傾角隨焊道位置改變,下部?jī)A角要大,上部?jī)A角要小。焊接過(guò)程中要保持熔池清晰,當(dāng)熔渣與熔化金屬混淆不清時(shí),可采用些,使焊道呈凸形,焊道間可不清除渣殼,以使溫度緩慢下降,焊道間易于熔合。最后一道焊條傾角要小,以消除咬邊現(xiàn)象。
④. 固定三通管的焊接
在管道施工中三通是常見(jiàn)的,而且大都處于固定位置焊接。 按空間位置也可分為平位、立位、橫位和仰位四種形式。
a. 平位三通。
平位三通的焊縫實(shí)際上是坡立焊與斜橫焊位置的綜合,其焊接操作也與立焊、橫焊相似。一圈焊縫要分四段進(jìn)行,如圖2-69 所示。底層起頭在中心線(xiàn)前5~10mm處開(kāi)始,運(yùn)條采 用直線(xiàn)往復(fù)法,以保證根部焊透。同時(shí)注意不要咬邊。中間層可用多層多道焊,焊條角度隨焊縫位置變化而變換。用短弧焊,電流稍小些。兩側(cè)停留時(shí)間稍長(zhǎng),使焊 縫成形平整,不產(chǎn)生咬邊。
b. 立位三通
立位三通分兩半焊接,從仰焊中心開(kāi)始,逐步過(guò)渡到下坡立角焊→立焊→上坡立角焊,到平角焊結(jié)束。起頭、收尾及運(yùn)條方法、操作方法與平三通相似。
c. 橫位三通
橫位三通的焊接也分兩半進(jìn)行,從仰位中心開(kāi)始,逐步過(guò)渡到上平焊 中心結(jié)束。起始點(diǎn)處焊透較難,其操作方法與水平固定管相似,引弧時(shí)要拉長(zhǎng)電弧,預(yù)熱3~5秒,然后壓低電弧,用擊穿法熔透根部,宜用直線(xiàn)往復(fù)法連續(xù)焊接。并注意掌握各部 位焊縫寬度一致。
d. 仰位三通
仰位三通焊縫是仰角縫、坡仰縫和立縫、橫縫的綜合。要分四段進(jìn)行, 從仰角處開(kāi)始,操作與立位三通的下半部分相同。底層采用直線(xiàn)跳弧法運(yùn)條,中間和蓋面 層采用鋸齒形運(yùn)條。在主管的中心部位較難焊透,應(yīng)特別注意內(nèi)壁根部的熔合。
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