[发明专利]直长型连续焊条焊接管道I型坡口焊接工艺

说明书

本发明属于一种手工电弧焊焊接工艺。

采用普通电焊条焊接厚7-12mm的中大口径管道时，由于焊条熔透性有限，为保证根部焊缝质量，必须开坡口(见图一)，采用多层多道焊(见图二)，这样，造成操作复杂，效率低，焊接成本高。

本发明的目的在于提供一种直长型连续焊条焊接厚7-12mm，φ114-φ1620管道的焊接工艺。

本发明采用直长型连续焊条，I型坡口焊接厚7-12mm，φ114-φ1620管道，采用连弧法单面焊双面成型，仅需在管道仰焊部位开制小角度坡口。

不同的焊条，可焊接不同的母材，例如：焊条为碳钢芯，母材为C-Mn系碳钢；焊条为碳钢或低合金钢芯，母材为低合金高强钢；焊条为碳钢或铬钼钢芯，母材为耐热钢；焊条为不锈钢芯，母材为不锈钢。

直长型连续焊条采用动态连续输电，使其导电长度比传统焊条缩短了几倍，焊接电流几乎不受焊芯电阻的限制。因而可以使用较大的焊接电流，小规格焊条有替代大规格焊条效用。连续焊条可导通的焊接电流比相同规格短焊条的可提高3倍以上，且仍有药皮套筒的机械约束，使电弧的熔透能力大大增强。因此采用普通焊条的焊接工艺将无法充分发挥这一焊条的优势。

以下以φ219×8mm的20无缝钢管水平固定焊为例，说明本发明。

取φ219×7mm的20无缝钢管两段，在车床上平端口，用锉刀、砂布、钢丝刷等工具，在管子坡口里外边缘20mm范围内清除铁锈、油质、氧化皮及其他污垢，使之呈现出金属光泽。以砂轮机在管子5点至7点部位打磨15°坡口，钝边1.5mm。试件在装配定位焊时，所使用的焊条和正式焊接时使用的焊条相同。定位焊共三处，每处定位焊缝长约10mm，分布在钢管中部3点钟和9点钟及上部12点钟位置(按钟表转向)，见图三，固定点要坚固并不得超过3mm深，以便于打磨。仰焊部位的间隙为2.5mm-2.8mm，平焊部位的间隙为3.2-3.4mm。焊条选用J421Feφ2.5mm直长型连续焊条，电源采用交流或直流均可。

试件装配尺寸见图四。焊接工艺参数见表1，焊缝外观要求见表2，焊接分为两层两道，见图五。

1、打底焊道

1)引弧焊接起焊引弧应在正仰焊位置，即时钟6点钟的位置超过5-10mm处，焊接方向应从正仰焊位置由下向上分左右两半周进行焊接操作。在正仰焊位置引燃电弧后，电弧稍作停顿，预热1-2s，然后缓慢向前运条，此时焊条无须摆动，采用直线形运条，速度较快，而且电弧要短，焊条与管子切线的上倾角成80-85°左右，见图六。

仰焊部位是水平固定管焊的关键部位。一定要注意焊条的送进深度。随着焊接向上进行，焊条深度慢慢退出，角度慢慢变大，在仰爬坡位置焊条与管子切线的上倾角为95°-100°，见图六。在立焊部位上倾角变为90°，焊条稍作横向摆动。

在上爬坡和平焊部位时，焊条继续向外带出，焊条角度相应变化，见图六。

2)收弧  收弧时焊条下压后慢慢向后方一侧带弧10mm左右，使熔池温度慢慢冷却，防止产生冷缩孔，同时带出一个缓坡形，使收弧处焊缝金属很薄，有利于接头。

3)接头  先焊的半周甩出两个头，后半周焊接前，先用砂轮机磨出10mm的缓坡形，端头越薄越好。后半周从仰焊斜坡后方5mm处引弧，引燃电弧后，将电弧带至斜坡，作正常直线形运条，到斜坡前端时，上送焊条，按前半周方法进行焊接。

打底焊道将要完成的汇合部位即施焊到12点处(平焊位置)的接头时，应将先完成的一端头用砂轮机磨出10mm的缓坡形。待施焊到距平焊点10-20mm时，应按图六变化焊条的上倾角度。待到焊缝的接头边缘熔化2-3mm时，将焊条下压，电弧击穿焊缝根部，稍作停留并做横向摆动，压住电弧向前施焊，搭接原焊缝10mm左右即可。

2、盖面焊道

盖面焊道焊接时，采用横向锯齿形摆动，摆动速度稍快，两边稍作停留，以防止咬边。接头与打底焊道相似。管子切线的上倾角成80-85°左右；

仰焊部位是水平固定管焊的关键部位，一定要注意焊条的送进深度，随着焊接向上进行，焊条深度慢慢退出，角度慢慢变大，在仰爬坡位置焊条与管子切线的上倾角为95°-100°，在立焊部位上倾角变为90°，焊条稍作横向摆动；

在上爬坡和平焊部位时，焊条继续向外带出，焊条角度相应变化；

2)收弧  收弧时焊条下压后慢慢向后方一侧带弧10mm左右，使熔池温度慢慢冷却，防止产生冷缩孔，同时带出一个缓坡形，使收弧处焊缝金属很薄，有利于接头；