管道下向焊技术简介.doc

第八次全国焊接会议论文
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管道下向焊技术简介
1 下向焊工艺简介
1．1 管口组装
坡口角度为600~700，钝边为1~2mm，间隙为2~3mm，错边量≤1.5mm。坡口及坡口两侧100mm范围内应清理干净，20mm范围内应见金属光泽。
1．2预热
应根据钢材的淬硬倾向和环境温度确定预热温度，一般预热温度为（100~150）0C。焊缝中心两侧100mm范围内应达到要求预热温度，预热时，应缓慢地均匀加热，力求预热温度一致。
1．3焊接工艺参数
以7~8mm壁厚的钢管为例，焊接参数见表1。
表1焊接工艺参数
焊道序号焊道名称焊条直径
/mm焊接电流
/A电弧电压
/V焊接速度
/cm·min-11根焊4.0100~15024~2810~202热焊4.0130~17025~3015~303填充4.8150~20025~3020~304帽焊4.8140~18025~3018~26
1．4劳动组织
下向焊管道焊接一般采用流水作业法，及每位焊工只负责某一焊道的施焊。根据管径大小每层焊道安排2~4名焊工。管径不大于800mm的管口每层一般由两名焊工同时对称施焊，管径在700~1000mm的管口可由三名焊工均匀施焊，直径大于1000mm的管口每层应有4名焊工均布施焊。根据管壁厚度确定焊接层数，通常每2mm壁后焊接一层。一条φ600×7mm的管道下向焊流水作业线，通常需根焊焊工2名，热焊焊工2名，填充焊焊工2名，帽焊焊工2名，共需焊工8名。

2 焊接操作方法
下向焊焊接时焊条一般不摆动，主要靠控制焊条角度、电弧的移动速度、焊接电流的大小和电弧的长短来达到控制焊接熔池的目的。
2．1打底焊焊接
第一层焊道称为根焊，下向焊一般不进行专门的定位焊，而是将根焊道一次焊成，如果说有定位焊缝，则整个焊道就是定位焊。焊道的焊接是保证焊缝质量的关键，焊道接头的质量，又是焊道的关键。应尽量加快换焊条的速度，保证在热态下接上接头。对于管口最上部和最下部及其它原因造成的冷态接头，应将接头处用砂轮机修成斜坡，以保证接头处能够完全焊透。焊接适应保持正确的焊条角度。焊条角度见图1。
2．2根焊清渣
根焊清渣是保证下向焊焊接质量的一个重要环节。由于下向焊焊速快，熔深浅，上层焊道存在的表面熔渣和表面缺陷很难被下层焊道熔化掉，所以清渣就显得特别重要。要用砂轮机和电动钢丝刷将焊道表面的熔渣及表面缺陷清理干净。
2．3热焊焊接
根焊后的第二层焊道称为热焊。由于下向焊每层焊道较薄，又经砂轮机清渣，所以焊道是很薄的。这就带来两个问题，一时如果热焊道不能及时焊接，有可能造成根焊开裂；二是热焊时易产生烧穿。下向焊根焊预热焊的间隔时间不易超过5min，热焊接头应与根焊接头错开。热焊焊条角度见图2。
2．4热焊道清渣
用电动钢丝刷清渣，接头处用砂轮机磨平。
2．5填充焊焊接
热焊后帽焊前的所有焊道均称为填充焊。填充焊的目的是填满焊接坡口。填充焊时应做到两点：一是保证焊道良好的熔合；二是应有良好的成形，给焊接帽焊道打下良好的基础，焊条角度见图2。
2．6清渣同热焊
2．7帽焊道的焊接
最后一层焊道称为帽焊道。如果焊缝较宽时，焊条可作适当的摆动，但摆幅不易过大。坡口过宽可焊两道或多道。焊缝余高一般1~2mm为宜，两边坡口融合为0.5~2mm为宜。管口的上下两个接头是帽焊道难点，应将接头处用砂轮机修成斜坡，以利于接头的焊接。焊条角度在很大程度上决定着焊缝的成形，焊时应保持良好的焊条角度。焊条角度见图2。
2．8焊缝的外观清理及检查
焊缝焊完后应用电动钢丝刷将焊缝及两侧清理干净，进行外观检查，合格后做好焊缝标记。
3 下向焊与上向焊比较
表2上向焊与下向焊培训比较
3．1掌握管道水平固定焊接技术培训时间（见表2）
培训时间/月3610下向焊合格焊工（%）508595上向焊合格焊工（%）530703．2焊接生产率
由于相同壁厚的钢管，下向焊时采用的焊条直径、焊接电流和焊接速度均比上向焊要大得多，而焊缝宽度和余高则比上向焊要小，因此，焊接生产率比上向焊提高30%~50%。
3．3焊条用量
因相同壁厚的管口，下向焊的组装间隙比上向焊小1~2mm。所以下向含焊条用量比上向焊减少10%~20%。
3．4焊接线能量
上向焊每层焊道厚度一般为3~4mm，而下向焊每层焊道厚度一般不超过2mm。虽然下向焊焊接电流要比上向焊大1/3~2/3，但下向焊的焊接速度通常是上向焊的2~3倍，所以下向焊的焊接线能量要比上向焊小。
3．5焊缝质量
3．5．1焊缝成形
下向焊焊缝余高比上向焊小，从应力集中角度和节省焊接材料上来说，下向焊比上向焊好。
3．5．2焊缝缺陷
由于下向焊的操作难度比上向焊小，且每层焊道的厚度比上向焊薄，所以下向焊焊缝焊接缺陷少，一般不易产生尺寸较大的焊接缺陷。
3．5．3焊缝组织和力学性