3.8 管材对接水平固定焊（课件）《焊工技能训练》（劳保版·第5版）同步精品课堂

3.8 管材对接水平固定焊 《焊工技能训练》（劳保版·第5版） 同步精品课堂—中职专业课 学习目标 01 03 02 能够准确阐述管材对接水平固定焊的焊前准备流程，包括设备调试、工具准备、焊件处理及场地布置等具体内容，理解各准备环节对焊接质量的影响。 熟练掌握焊件清理与装配的操作要点及标准，清晰了解对口间隙、错边量等参数要求，明白其对焊接过程和接头质量的重要性。 全面理解焊接参数（焊接电流、电压、焊接速度、焊条直径等）的确定依据，能根据不同管材的材质、厚度和焊接位置，合理选择合适的焊接参数。 学习目标 课前导入 同学们，在我们的日常生活和工业生产中，管道的应用无处不在。像城市里的自来水输送管道、天然气管道，还有工厂里的各种工业管道，它们保障着我们的生活便利和生产运行。大家有没有想过，这些长长的管道是如何连接在一起，确保稳定输送介质且不会泄漏的呢？这其中，管材对接水平固定焊技术就发挥着关键作用。 1、焊前准备 (1)焊件材料:20 钢管。 (2)焊件尺寸:φ57 mmx4 mm，L=100 mm，每组两根，坡口形式及尺寸如图 3-86所 示。 管材对接水平固定焊 1.焊前准备 (1)焊件材料:20 钢管。 (2)焊件尺寸:φ57 mmx4 mm，L=100 mm，每组两根，坡口形式及尺寸如图 3-86所示。 1、焊前准备 (1)焊件材料:20 钢管。 (2)焊件尺寸:φ57 mmx4 mm，L=100 mm，每组两根，坡口形式及尺寸如图 3-86所 示。 管材对接水平固定焊 (3)焊接材料:E4303型焊条，焊条烘干温度为75~150℃，恒温1~2h，随用随取。 (4)焊接设备:BX3-300型弧焊变压器或ZX5-400 型弧焊整流器。 1、焊前准备 (1)焊件材料:20 钢管。 (2)焊件尺寸:φ57 mmx4 mm，L=100 mm，每组两根，坡口形式及尺寸如图 3-86所 示。 管材对接水平固定焊 2.焊件清理与装配 (1)钝边 修磨钝边为 0.5 ~1mm，去除毛刺。 (2)焊前清理 清理坡口及其两侧内表面(使用电磨机清理)、外表面各20mm范围内的油污、锈蚀、水分及其他污物，直至露出金属光泽。 1、焊前准备 (1)焊件材料:20 钢管。 (2)焊件尺寸:φ57 mmx4 mm，L=100 mm，每组两根，坡口形式及尺寸如图 3-86所 示。 管材对接水平固定焊 (3)装配 装配间隙为1.5~2.0mm，上部(平焊位)为2.0mm，下部(仰焊位)为1.5mm。放大上半部间隙作为焊接时焊缝的收缩量，如图3-87所示。错边量≤0.5 mm。 1、焊前准备 (1)焊件材料:20 钢管。 (2)焊件尺寸:φ57 mmx4 mm，L=100 mm，每组两根，坡口形式及尺寸如图 3-86所 示。 管材对接水平固定焊 (4)定位焊 在焊件上半部焊接时钟 10点和2点的位置进行定位焊，如图3-88所示。 采用与正式焊接相同型号的焊条，定位焊缝长度约10mm。要求焊透，并不得有气孔、夹渣、未焊透等缺陷。定位焊缝两端修磨成斜坡，以利于接头。 1、焊前准备 (1)焊件材料:20 钢管。 (2)焊件尺寸:φ57 mmx4 mm，L=100 mm，每组两根，坡口形式及尺寸如图 3-86所 示。 管材对接水平固定焊 特殊情况可以采用连接块固定焊件，如采用钢板制作“卡马”点焊在两根管子上，如图3-89所示。根据管径不同，“卡马”的数量也不一样，焊接时需逐个将“卡马”割掉。 1、焊前准备 (1)焊件材料:20 钢管。 (2)焊件尺寸:φ57 mmx4 mm，L=100 mm，每组两根，坡口形式及尺寸如图 3-86所 示。 管材对接水平固定焊 3.确定焊接参数 管材对接水平固定焊焊接参数的选择见表 3-16。 4.焊接过程 水平固定管常从管子仰位开始分两半周进行焊接。为便于叙述，将焊件按时钟面分成两个相同的半周进行焊接，如图3-90所示。先按顺时针方向焊前半周，称为前半圈;后按逆时针方向焊后半周，称为后半圈。 管材对接水平固定焊 4.焊接过程 水平固定管常从管子仰位开始分两半周进行焊接。为便于叙述，将焊件按时钟面分成两个相同的半周进行焊接，如图3-90所示。先按顺时针方向焊前半周，称为前半圈;后按逆时针方向焊后半周，称为后半圈。 4.焊接过程 水平固定管常从管子仰位开始分两半周进行焊接。为便于叙述，将焊件按时钟面分成两个相同的半周进行焊接，如图3-90所示。先按顺时针方向焊前半周，称为前半圈;后按逆时针方向焊后半周，称为后半圈。 管材对接水平固定焊 管材对接水平固定焊操作步骤 (1)打底焊 为了使坡口根部焊透，采用单点击穿灭弧法进行打底焊。 焊接时，焊条角度应随焊接位置的不断变化而随时调整。在仰焊、斜仰焊区段，焊条与管子切线的夹角应由80°~85°变化为100°~105°，如图3-91所示。 4.焊接过程 水平固定管常从管子仰位开始分两半周进行焊接。为便于叙述，将焊件按时钟面分成两个相同的半周进行焊接，如图3-90所示。先按顺时针方向焊前半周，称为前半圈;后按逆时针方向焊后半周，称为后半圈。 管材对接水平固定焊 随着焊接向上进行，在立焊区段为 90°。业焊至斜平焊、平焊区段时，焊条倾角由85°~90°变化为80°~85°。斜仰位打底焊焊条角度如图 3-92 所示。 先焊前半圈时，起焊和收弧部位都要超过管子垂直中心线 10mm，以便于焊接后半圈时接头。 4.焊接过程 水平固定管常从管子仰位开始分两半周进行焊接。为便于叙述，将焊件按时钟面分成两个相同的半周进行焊接，如图3-90所示。先按顺时针方向焊前半周，称为前半圈;后按逆时针方向焊后半周，称为后半圈。 管材对接水平固定焊 前半圈的焊接从仰位靠近后半圈约 10 mm处引弧，即图3-90所示的A点，预热15~2s，使坡口两侧接近熔化状态，立即压低电弧进行搭桥焊接，使弧柱透过内壁熔化并击穿坡口根部，听到背面电弧的击穿声立即熄弧，形成第一个熔池。当熔池降温，颜色变暗时，再引弧然后压低电弧向上顶，形成第二个熔池，如此反复均匀地点射送给熔滴并控制熔池之间的搭接量，向前施焊。这样逐步地将钝边熔透，使背面成形均匀，直至将前半圈焊完。后半圈的操作方法与前半圈相似，但是要注意仰位和平位两处的接头。 4.焊接过程 水平固定管常从管子仰位开始分两半周进行焊接。为便于叙述，将焊件按时钟面分成两个相同的半周进行焊接，如图3-90所示。先按顺时针方向焊前半周，称为前半圈;后按逆时针方向焊后半周，称为后半圈。 管材对接水平固定焊 1)仰焊位(下方)的接头。当接头处没有焊出斜坡时，可用角向磨光机打磨成斜坡，从6点处引弧时，以较慢的速度和连弧方式焊至A点(见图3-90)，把斜坡焊满，当焊至接头末端A点时，焊条向上顶，使电弧穿透坡口根部，并有“噗噗”声后恢复原来的正常操作手法。 4.焊接过程 水平固定管常从管子仰位开始分两半周进行焊接。为便于叙述，将焊件按时钟面分成两个相同的半周进行焊接，如图3-90所示。先按顺时针方向焊前半周，称为前半圈;后按逆时针方向焊后半周，称为后半圈。 管材对接水平固定焊 2)平焊位(上方)的接头。若前半圈没有焊出斜坡，应修磨出斜坡。当运条到距 B点3~5mm 时，应压低电弧，将焊条向里压一下，听到电弧穿透坡口根部发出“噗噗”声后，在接头处来回摆动几下，以保证充分熔合，填满弧坑，然后引弧到坡口一侧熄弧。 4.焊接过程 水平固定管常从管子仰位开始分两半周进行焊接。为便于叙述，将焊件按时钟面分成两个相同的半周进行焊接，如图3-90所示。先按顺时针方向焊前半周，称为前半圈;后按逆时针方向焊后半周，称为后半圈。 管材对接水平固定焊 (2)盖面焊 清除打底焊熔渣及飞溅物，修理局部凸起的接头。在打底焊道上引弧，采用月牙形或小锯齿形运条法焊接。焊条角度比相同位置打底焊稍大 5°左右，如图 3-93 所示。焊条摆动到坡口两侧时要稍作停留，熔化两侧坡口边缘各1~1.5 mm，并严格控制弧长即可获得宽窄一致、波纹均匀的焊缝成形如图 3-94 所示。 4.焊接过程 水平固定管常从管子仰位开始分两半周进行焊接。为便于叙述，将焊件按时钟面分成两个相同的半周进行焊接，如图3-90所示。先按顺时针方向焊前半周，称为前半圈;后按逆时针方向焊后半周，称为后半圈。 管材对接水平固定焊 前半圈收弧时，对弧坑少填一些液态金属，使弧坑呈斜坡状，以利于后半圈接头;在焊接后半圈前，需将前半圈两端接头部位的渣壳去除10 mm左右，最好采用角向磨光机打磨成斜坡。 盖面层焊接前、后两半圈的操作要领基本相同，注意收口时要填满弧坑。 4.焊接过程 水平固定管常从管子仰位开始分两半周进行焊接。为便于叙述，将焊件按时钟面分成两个相同的半周进行焊接，如图3-90所示。先按顺时针方向焊前半周，称为前半圈;后按逆时针方向焊后半周，称为后半圈。 管材对接水平固定焊 5.焊接质量要求 (1)焊缝表面不得有裂纹、未熔合、夹渣、气孔、焊瘤或未焊透等缺陷。 (2)焊缝与母材圆滑过渡，咬边深度≤ 05mm，焊缝两侧咬边总长度不得超过焊缝长度的10%。焊缝宽度比坡口每侧增宽05~15mm，焊缝宽度差≤3mm，焊缝余高为0~4mm，余高差≤3mm，背面凹坑小于25%壁厚，且小于1mm。焊件外观检查及评分标准见表 3-18。 4.焊接过程 水平固定管常从管子仰位开始分两半周进行焊接。为便于叙述，将焊件按时钟面分成两个相同的半周进行焊接，如图3-90所示。先按顺时针方向焊前半周，称为前半圈;后按逆时针方向焊后半周，称为后半圈。 管材对接水平固定焊 (3)进行通球检验，检验球直径为 85%管内径，通过为合格。 (4)焊件上非焊道处不得有引弧痕迹。 课堂练习 1.管材对接水平固定焊在焊接过程中，为保证焊缝成形良好，焊条与焊件的夹角应保持在（ ）。 A. 30° - 40° B. 40° - 50° C. 60° - 70° D. 80° - 90° 答案：C 解析：60° - 70° 的夹角能保证电弧对熔池的保护和熔池的形状，使熔滴顺利过渡，有助于获得良好的焊缝成形，角度过小或过大都会影响焊接质量。 课堂练习 2.管材对接水平固定焊装配时，错边量应不大于（ ）。 A. 0.5mm B. 1mm C. 1.5mm D. 2mm 答案：B 解析：错边量过大，会导致焊缝受力不均，降低焊接接头强度，一般规定错边量不大于 1mm，以保证焊接接头的质量和性能。 课堂练习 3.焊接过程中，发现焊缝出现咬边现象，可能是因为（ ）。 A. 焊接电流过小 B. 焊接速度过慢 C. 焊条角度不正确 D. 焊件未清理干净 答案：C 解析：焊条角度不正确，会使电弧对焊缝边缘的熔化不均匀，导致咬边；焊接电流过小易产生未焊透，焊接速度过慢会使焊缝余高过高，焊件未清理干净主要产生气孔、夹渣等缺陷。 课堂练习 4.焊接过程中，出现气孔缺陷，可能的原因是（ ）。 A. 焊件未预热 B. 焊接速度过快 C. 焊接电流过大 D. 焊条未烘干 答案：D 解析：焊条未烘干，其中的水分在高温下分解产生气体，无法及时排出熔池，就会形成气孔；焊件未预热主要影响焊接接头的韧性，焊接速度过快易产生未焊透，焊接电流过大易产生咬边、烧穿等。 课堂练习 5.管材对接水平固定焊装配时，应保证管材的（ ）一致。 A. 外径 B. 内径 C. 壁厚 D. 以上都是 答案：D 解析：外径、内径和壁厚不一致，会导致焊接时接头处受力不均，影响焊接质量，所以装配时要保证管材的外径、内径和壁厚都一致。 课堂练习 6.管材对接水平固定焊在盖面焊时，为获得美观的焊缝表面，应（ ）。 A. 加快焊接速度 B. 加大焊接电流 C. 采用适当的摆动方式 D. 减小焊条角度 答案：C 解析：采用适当的摆动方式，能使焊缝表面均匀、美观；加快焊接速度会使焊缝表面不平整，加大焊接电流易产生咬边等缺陷，减小焊条角度不利于熔滴过渡和焊缝成形。 课堂练习 7.焊接质量要求中，焊缝表面不允许存在的缺陷是（ ）。 A. 余高 B. 咬边 C. 焊缝波纹 D. 焊瘤 答案：B 解析：咬边会削弱焊缝的有效截面积，降低焊接接头的强度，还可能引发应力集中，导致裂纹产生，所以焊缝表面不允许存在咬边；余高在一定范围内是正常的，焊缝波纹是焊缝成形的正常表现，焊瘤虽影响美观，但在一定程度上可处理。 课堂练习 8.焊接过程中，为防止产生焊接变形，可采取的措施是（ ）。 A. 增大焊接电流 B. 快速焊接 C. 采用对称焊接 D. 不进行定位焊 答案：C 解析：采用对称焊接能使焊接应力相互抵消，减少焊接变形；增大焊接电流会使焊接热输入增加，加剧变形；快速焊接不能有效防止变形，不进行定位焊会使焊件在焊接过程中移动，导致变形。 课后作业 管材对接水平固定焊中，打底焊的作用是什么？如何保证打底焊质量？ 管材对接水平固定焊焊接质量要求主要包括哪些方面？ 焊接过程中，管材对接水平固定焊常见的焊接缺陷有哪些？产生的原因是什么？ 课堂小结 $$