專利名稱：斜管的打底層焊接方法
技術領域：
本發明涉及一種焊接方法，特別涉及一種應用大直徑斜管的焊接方法。
背景技術：
隨著人類工業的發展，技術人員越來越多地需要對斜著放置的金屬管進行焊接作業。由于金屬管自身重力的影響和焊接角度的限制，斜置金屬管的焊接效果往往不理想。一般來說，焊接金屬管需要經過起頭步驟、運條步驟、收弧步驟、接頭步驟和收尾步驟。焊接兩截斜置的管子一般需要數根焊條，每根焊條都經過起頭、運條和收弧步驟，接著前一根焊條的焊點進行焊接為接頭步驟，焊接一圈后與第一根焊條的起始焊接點接合為收尾步驟。舉例來說，V型坡口大口徑45°管對接，是電站鍋爐集箱產品上常見的一種焊接接頭形式，由于坡口焊縫成45°斜面位置，客觀上形成高側的焊縫位置低于低側的焊縫位置，在施焊中高側的熔池會受重力作用向低側方向倒流，與以往水平和垂直位置的大口徑管對接施焊方法相比較，施焊難度明顯增大影響焊接質量。自本領域技術人員致力于找出一種大直徑斜管的焊接方法。

發明內容
本發明要解決的技術問題是為了克服現有技術中大直徑斜置金屬管焊接難度大， 焊接質量不穩定的不足，提供一種斜管的打底層焊接方法，協助施工人員高效便捷地完成焊接作業。本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題的一種斜管的打底層焊接方法，其特點在于，所述方法包括，一種斜管的打底層焊接方法，其特點在于，所述方法包括，起頭步驟兩根待焊管子Y2位置的坡口間隙設置為3. 2mm, Y4位置的坡口間隙設置為4_。在管子坡口根部的Y7處作為引弧的起始點，電弧引燃后后移過Y2位置縱向中心線5 10mm，隨后焊條向管子軸向兩側擺動，直至兩側坡口被熔敷且相互粘連形成熔池，并伴有一個3 4mm的熔孔；運條步驟當熔池的紅熱狀態逐漸暗淡將要消失前，在熔池的弧坑口附近引燃電弧，直至新的熔孔出現，每一次的焊接時間為I. 5秒，間斷時間為I秒；收弧步驟將焊條逐步向坡口面的右側下方回點2 3次；接頭步驟在中途弧坑的下方5mm處引燃電弧后慢慢上移，到達弧坑口后停留，直至出現新的熔孔；收尾步驟若間隙已收縮至I. 5 2mm之間，焊條運條到Y4位置臨近封口還剩下直徑3mm的孔時，用連弧焊來回運條的方式將對面的弧坑充分熔化直至小孔完全被封閉，封閉后繼續向施焊方向施焊5 IOmm,再用斷弧焊回點2 3次；若間隙大于2. 5mm，直接用斷弧焊方式將弧口封閉，封閉后繼續向施焊方向施焊5 10mm，再用斷弧焊回點2 3次。較佳地，所述焊接分別以順時針和逆時針方向從Y2點施焊至Y4點。較佳地，在起頭步驟的擺動中，若坡口兩側的熔池不能相互粘連，則立即熄弧，再引燃電弧，重復前面的動作，直至坡口兩側的熔池相互粘連。較佳地，在運條步驟中，對下半圈進行仰焊時，焊條與坡口根部保持O. 5 Imm的距離；每進行一次斷弧時，不停留在之前的位置上，而是由下往上推移3 4mm。較佳地，在運條步驟中，當焊接上半圈時，焊條與坡口根部保持I I. 5mm的距離， 每一次的焊條落點位置落在熔池的中心或稍后位置。較佳地，在收弧步驟中，當焊條重新引燃繼續上移到Yl或Y3位置需要收弧時，收弧位置應分別超過Yl或Y3位置5 10mm。較佳地，在收弧和收尾步驟中，當焊條重新引燃繼續上移到Y4位置需要熄弧時， 收弧和收尾位置應分別超過Y4位置5 10mm。 較佳地，在接頭步驟中，在Y2位置接頭時，先將起頭部位打磨成斜坡狀，在其后方 5 IOmm處引弧，電弧引燃后前移，到達接口處時作停留，直至聽到穿透聲出現新的熔孔。較佳地，在收尾步驟中，先將右半圈上方的定位焊鏟去，將Y4位置打磨成斜坡狀。較佳地，在焊接步驟中，先依次焊Y2、Y3、Y4半圈，再焊Y2、Yl、Y4半圈。較佳地，焊條直徑為2. 5mm至3. 2_。較佳地，所述斜管的外直徑大于76mm。較佳地，焊接時，焊條與管子軸線之間的角度為35° 40°，焊條與焊鉗形成的角度為120° 150°。本發明中，上述優選條件在符合本領域常識的基礎上可任意組合，即得本發明各較佳實施例。本發明的積極進步效果在于對斜置大直徑金屬管用該方法進行焊接，質量穩定， 可靠性高，大大降低了重力對焊接造成的不利影響。


圖I為本發明的一個較佳實施例下的兩根金屬管傾斜放置待焊的位置示意圖。圖2為圖I中A-A方向視圖。圖3為本發明的一個較佳實施例下的焊條與金屬管的位置示意圖。
具體實施例方式本發明的實施例將參照附圖進行說明。在說明書附圖中，具有類似結構或功能的元件或裝置將用相同的元件符號表示。附圖只是為了便于說明本發明的各個實施例，并不是要對本發明進行窮盡性的說明，也不是對本發明的范圍進行限制。圖I示出了兩根金屬管傾斜放置待焊時的位置示意圖。一般來說，兩根斜管外徑 a大于76mm,坡口鈍邊為I I. 5mm,斜管裝配間隙c為3 4mm,技術人員先對斜管進行定位焊接。定位焊采用焊珠方式固定。先將兩根斜管進行定位焊，定位焊的位置在Y5和Y6 位置(圖2所示)，在一個優選實施例中，Y5和Y6位置的坡口內采用放焊珠的方式定位焊 (圖3所示)，也叫虛焊。這樣可使后面的接頭工序更加便利。
在一個優選實施例中，兩根金屬管管徑a為108mm，坡口 Y2位置的裝配間隙c為
3.2mm, Y4位置的裝配間隙c為4mm,下端的斜管最小長度b為120mm。兩坡口之間的角度 Θ為65°。技術人員隨后正式進行焊接。起頭步驟如圖2所示，通常先依次焊Y2、Y3、Y4半圈(左半圈)，再焊Υ2、Yl、Υ4 半圈(右半圈)。先以焊接左半圈為例，在左半圈Υ7位置的坡口根部作為引弧的起始點，電弧引燃后迅速后移過Υ2縱向中心線位置約5 IOmm后，焊條10快速向管子軸向兩側稍作擺動，直至兩側坡口被熔敷且相互粘連形成熔池，并伴有一個熔孔。此時表示起頭完畢。如果在擺動中一時坡口兩側的熔池不能迅速相互粘連，則馬上要熄弧，以防坡口兩側被過大的燒熔，再引燃電弧，重復前面的動作，直至坡口兩側的熔池相互粘連。運條步驟起頭步驟完畢開始進行斷弧焊，斷弧后當熔池的紅熱狀態逐漸暗淡將要消失前，迅速在熔池的弧坑口附近引燃電弧，稍作停頓，見到新的熔孔出現，表示此次斷弧焊的過程已完成，每一次的焊接時間約I. 5秒，間斷時間約為I秒。在焊接管件下半圈的仰焊位置時，坡口根部易出現內凹，所以在這段位置焊接時焊條與坡口根部保持O. 5 1_ 的距離，同時要防止正面焊道的焊縫鼓起，每進行一次斷弧時，不要停留在之前的位置上， 而是由下往上推移3 4mm。當焊接上半圈時，為防止上坡路段焊道的焊縫出現滲透過多， 焊條與坡口根部保持I I. 5mm的距離，而且每一次的焊條落點位置落在熔池的中心或稍后一點。收弧步驟因受焊條長度局限，當焊條臨近焊完需要在中途收弧。為防止收弧弧坑出現微裂縫或縮孔，此時不宜立即熄弧，而是將焊條逐步向坡口面的右側下方回點2 3次即可。當焊條重新引燃繼續上移到Y3或Y4位置需要收弧時，除了方式與中途收弧類同以外，為便于后面的接頭和收尾，收弧位置應分別過Y3或Y4位置的橫向中心線5 10mm。接頭步驟若是在一般中途位置的接頭，如Y3位置，該位置發生接頭前，先鏟去左半圈上面的定位焊，不用鏟接頭可直接接頭，通常在Y3或中途弧坑的下方約5_處引燃電弧后慢慢上移，到達弧坑口稍作停留在聽到穿透聲，出現新的熔孔時表示接頭完成。若是在Y2位置的接頭，由于先前Y2位置的起頭操作難度較大，施焊時常會出現偏弧而引起的焊縫不等邊，增厚或內凹等缺陷，所以不能直接接頭，接頭前需先將起頭部位鏟薄或打磨成斜坡狀且到位，然后在其后方約5 IOmm處引弧，電弧引燃后慢慢前移，到達接口處時作適當停留，在聽到穿透聲出現新的熔孔時，表示接頭完成。收尾步驟為使收尾熔合良好，在焊完左半圈以后除了先將右半圈上方的定位焊韋產去以外，同時也要對12點該部位進行纟產薄或打磨成斜坡狀,注意防止伊的或修磨的過薄，焊前如果見間隙已收縮至I. 5 2mm之間，當焊條運條到12點位置臨近封口還剩下約3_—個小孔時，迅速用連弧焊來回運條的方式將對面的弧坑充分熔化直至小孔完全被封閉，如果間隙大于2. 5_以上，可直接用斷弧焊方式將弧口封閉，封閉后要繼續向前施焊 5 10mm，再用斷弧焊回點2 3次即可。焊條與管子的縱向角度隨著焊接位置發生變化，在一個優選實施例中，如圖2所示，在Y2位置，焊條與管子切線位置角度Xl為80° 85° ;在￥3位置，焊條與管子切線位置角度X2為100° 105° ;在￥4位置，焊條與管子豎直軸線位置角度X3為70° 75°。 技術人員可根據上述數值估算焊條與管子在其它位置的角度。圖3示出了焊條與金屬管的位置關系。在該實施例中，焊條與管子軸線之間的角度為35° 40°，焊條與焊鉗形成的角度為120° 150° (圖未示出)。焊接右半圈的方式大體與焊接左半圈相同，只是焊接右半圈最后與左半圈接合需要收尾步驟。總體來說，使用斷弧焊進行打底層焊接時，焊條直徑可以是3. 2_，焊條型號可以是E5015，焊接外徑為108mm，管壁厚度為IOmm的金屬管一圈需要消耗焊條4 5根。本領域的技術人員可以理解，若如果管壁厚度增加，如12mm或14mm，那么焊條的用量也相應明顯增大。同樣可以理解的，如果焊條直徑減小，例如用直徑2. 5_焊條焊接，焊接電流由原來120 125A，改為70 80A，一圈需要消耗焊條7 8根。表I示出了焊接各層面與焊接電流和焊條數量等參數的一般關系。表I
權利要求
1.一種斜管的打底層焊接方法，其特征在于，所述方法包括，起頭步驟兩根待焊管子Y2位置的坡口間隙設置為3. 2mm, Y4位置的坡口間隙設置為 4_。在管子坡口根部的Y7處作為引弧的起始點，電弧引燃后后移過Y2位置縱向中心線 5 10mm，隨后焊條向管子軸向兩側擺動，直至兩側坡口被熔敷且相互粘連形成熔池，并伴有一個3 4mm的熔孔；運條步驟當熔池的紅熱狀態逐漸暗淡將要消失前，在熔池的弧坑口附近引燃電弧，直至新的熔孔出現，每一次的焊接時間為I. 5秒，間斷時間為I秒；收弧步驟將焊條逐步向坡口面的右側下方回點2 3次；接頭步驟在中途弧坑的下方5_處引燃電弧后慢慢上移，到達弧坑口后停留，直至出現新的熔孔；收尾步驟若間隙已收縮至I. 5 2mm之間，焊條運條到Y4位置臨近封口還剩下直徑3mm的孔時， 用連弧焊來回運條的方式將對面的弧坑充分熔化直至小孔完全被封閉，封閉后繼續向施焊方向施焊5 IOmm,再用斷弧焊回點2 3次；若間隙大于2. 5mm，直接用斷弧焊方式將弧口封閉，封閉后繼續向施焊方向施焊5 10mm，再用斷弧焊回點2 3次。
2.如權利要求I所述的焊接方法，其特征在于所述焊接分別以順時針和逆時針方向從Y2點施焊至Y4點。
3.如權利要求I所述的焊接方法，其特征在于在起頭步驟的擺動中，若坡口兩側的熔池不能相互粘連，則立即熄弧，再引燃電弧，重復前面的動作，直至坡口兩側的熔池相互粘連。
4.如權利要求I所述的焊接方法，其特征在于在運條步驟中，對下半圈進行仰焊時， 焊條與坡口根部保持O. 5 Imm距離；每進行一次斷弧時，不停留在之前的位置上，而是由下往上推移3 4mm。
5.如權利要求I所述的焊接方法，其特征在于在運條步驟中，當焊接上半圈時，焊條與坡口根部保持I I. 5_距離，每一次的焊條落點位置落在熔池的中心或稍后位置。
6.如權利要求I所述的焊接方法，其特征在于在收弧步驟中，當焊條重新引燃繼續上移到Yl或Y3位置需要收弧時，收弧位置應分別超過Yl或Y3位置的橫向中心線5 10_。
7.如權利要求I所述的焊接方法，其特征在于在收弧和收尾步驟中，當焊條重新引燃繼續上移到Y4位置需要熄弧時，熄弧位置應分別超過Y4位置5 10mm。
8.如權利要求I所述的焊接方法，其特征在于在接頭步驟中，在Y2位置接頭時，先將起頭部位打磨成斜坡狀，在其后方5 IOmm處引弧，電弧引燃后前移，到達接口處時作停留，直至聽到穿透聲出現新的熔孔。
9.如權利要求I所述的焊接方法，其特征在于在收尾步驟中，先將右半圈上方的定位焊鏟去，將Y4位置打磨成斜坡狀。
10.如權利要求I至9任一項所述的焊接方法，其特征在于在焊接步驟中，先依次焊 Y2、Y3、Y4半圈，再焊Υ2、Υ1、Υ4半圈。
11.如權利要求I至9任一項所述的焊接方法，其特征在于焊條直徑為2.5mm至 3. 2mmο
12.如權利要求I至9任一項所述的焊接方法，其特征在于所述斜管的外直徑大于 76mm。
13.如權利要求I至9任一項所述的焊接方法，其特征在于焊接時，焊條與管子軸線之間的角度為35° 40°，焊條與焊鉗形成的角度為120° 150°。
14.如權利要求I至9任一項所述的焊接方法，其特征在于焊接電流為110 120A。
全文摘要
本發明公開了一種斜管的打底層焊接方法，包括，起頭步驟兩根待焊管子Y2位置的坡口間隙設置為3.2mm，Y4位置坡口間隙設置為4mm。在管子坡口根部的Y7處作為引弧的起始點，電弧引燃后后移過Y2位置縱向中心線5～10mm，隨后焊條向管子軸向兩側擺動，直至兩側坡口被熔敷且相互粘連形成熔池，并伴有一個3～4mm的熔孔；運條步驟當熔池的紅熱狀態逐漸暗淡將要消失前，在熔池的弧坑口附近引燃電弧，直至新的熔孔出現，每一次的焊接時間為1.5秒，間斷時間為1秒；收弧步驟將焊條逐步向坡口面的右側下方回點2～3次；接頭步驟和收尾步驟。對斜置大直徑金屬管用本發明方法進行焊接，質量穩定，可靠性高，大大降低了重力對焊接造成的不利影響。
文檔編號B23K33/00GK102601486SQ20121007938
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月22日 優先權日2012年3月22日
發明者曹敏勇 申請人:上海鍋爐廠有限公司