專利名稱：斜管的中間層焊接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種焊接方法，特別涉及一種應(yīng)用大直徑斜管的中間層焊接方法。
背景技術(shù)：
隨著人類工業(yè)的發(fā)展，技術(shù)人員越來(lái)越多地需要對(duì)斜著放置的金屬管進(jìn)行焊接作業(yè)。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(lái)說(shuō)，焊接金屬管需要經(jīng)過(guò)起頭步驟、運(yùn)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(shù)根焊條，每根焊條都經(jīng)過(guò)起頭、運(yùn)條和收弧步驟，接著前一根焊條的焊點(diǎn)進(jìn)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(diǎn)接合為收尾步驟。舉例來(lái)說(shuō)，V型坡口大口徑45°管對(duì)接，是電站鍋爐集箱產(chǎn)品上常見(jiàn)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(cè)的焊縫位置低于低側(cè)的焊縫位置，在施焊中高側(cè)的熔池會(huì)受重力作用向低側(cè)方向倒流，與以往水平和垂直位置的大口徑管對(duì)接施焊方法相比較，施焊難度明顯增大影響焊接質(zhì)量。在焊接過(guò)程中，技術(shù)人員一般要依次進(jìn)行打底層、中間層和蓋面層三個(gè)層面上的焊接作業(yè)。本領(lǐng)域技術(shù)人員致力于找出一種大直徑斜管的焊接方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中大直徑斜置金屬管焊接難度大， 焊接質(zhì)量不穩(wěn)定的不足，提供一種斜管的中間層焊接方法，協(xié)助施工人員高效便捷地完成焊接作業(yè)。本發(fā)明是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)解決上述技術(shù)問(wèn)題的一種斜管的中間層焊接方法，其特點(diǎn)在于，所述方法包括，起頭步驟待焊管子坡口根部的Y7處作為引弧的起始點(diǎn)，電弧引燃后經(jīng)過(guò)Y2點(diǎn)縱向中心線5 IOmm,向兩側(cè)擺動(dòng),直至熔池形成一預(yù)設(shè)的填充厚度；運(yùn)條步驟待焊管子坡口的棱邊與中間層之間預(yù)留一預(yù)設(shè)距離，施焊時(shí)電弧先從上側(cè)坡口棱邊引燃后向下側(cè)坡口運(yùn)條；收弧步驟當(dāng)前半圈焊條運(yùn)條到Y(jié)3或Yl位置時(shí)，過(guò)橫向中心線5mm后直接收?。唤宇^步驟Yl和Y3位置的接頭，施焊時(shí)焊鉗低于橫向中心線5° 10°，在弧坑的上方5 IOmm處引燃電弧，焊條下移到弧坑內(nèi)的三分之二處進(jìn)行擺動(dòng)，直至熔池的下沿與前弧坑的后沿相切；Y2位置的接頭,將起頭部位修磨成斜坡?tīng)?在Y8處引燃電弧，向Y2位置方向后移, 過(guò)中心線之后進(jìn)行兩側(cè)擺動(dòng)，直至與前起頭的后沿相切；收尾步驟焊條經(jīng)過(guò)Y4位置中心線IOmm后，回點(diǎn)2 3次再熄弧。較佳地，所述焊接分別以順時(shí)針和逆時(shí)針?lè)较驈腨2點(diǎn)施焊至Y4點(diǎn)。較佳地，在起頭步驟之前，先對(duì)坡口進(jìn)行清理，并磨去坡口的凸出部分。
較佳地，在運(yùn)條步驟中，焊接下半圈時(shí)，坡口棱邊預(yù)留I. 5 2mm，每一次斷弧焊的焊條落點(diǎn)位置在先前熔池的中心偏上方，施焊時(shí)間為2 2. 5秒，間隔時(shí)間為I. 5 2秒；焊接上半圈時(shí)，坡口棱邊預(yù)留O. 5 1_，每一次斷弧焊的焊條落點(diǎn)位置在先前熔池的中心位置，施焊時(shí)間為2 2. 5秒，間隔時(shí)間為2 2. 5秒。較佳地，當(dāng)在Y4位置進(jìn)行收弧和收尾時(shí)，焊條在運(yùn)條中分別經(jīng)過(guò)Y4縱向中心線 IOmm處，回點(diǎn)2 3次后熄弧。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，焊條與斜管軸線之間的角度為35° 40°，焊條與焊鉗形成的角度為 120。 150。。較佳地，焊接電流為120 130A。本發(fā)明中，上述優(yōu)選條件在符合本領(lǐng)域常識(shí)的基礎(chǔ)上可任意組合，即得本發(fā)明各較佳實(shí)施例。本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于對(duì)斜置大直徑金屬管用該方法進(jìn)行焊接，質(zhì)量穩(wěn)定， 可靠性高，大大降低了重力對(duì)焊接造成的不利影響。


圖I為本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)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。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的實(shí)施例將參照附圖進(jìn)行說(shuō)明。在說(shuō)明書(shū)附圖中，具有類似結(jié)構(gòu)或功能的元件或裝置將用相同的元件符號(hào)表示。附圖只是為了便于說(shuō)明本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例，并不是要對(duì)本發(fā)明進(jìn)行窮盡性的說(shuō)明，也不是對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限制。圖I示出了的兩根金屬管傾斜放置待焊時(shí)的位置示意圖。一般來(lái)說(shuō)，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(shù)人員先對(duì)斜管進(jìn)行打底層的焊接，打底層焊接完畢后，開(kāi)始進(jìn)行中間層的焊接。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)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(zhǎng)度b為120mm。兩坡口之間的角度 Θ為65°。技術(shù)人員隨后正式進(jìn)行焊接。在一個(gè)較佳實(shí)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°。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)。起頭步驟先以焊接左半圈為例，焊前先認(rèn)真清理坡口內(nèi)的飛濺、熔渣、刷凈煙塵。 如接頭部位有凸出，需打磨或鏟去凸出部分后再焊。在下半圈仰焊位置的Υ7位置為引弧的起始點(diǎn)，電弧引燃后迅速經(jīng)過(guò)Υ2點(diǎn)縱向中心線約5 IOmm后，向兩側(cè)稍作擺動(dòng)，一旦熔池形成滿足所需的填充厚度表示起頭完成。3/4頁(yè)運(yùn)條步驟起頭完畢開(kāi)始斷弧焊，填充下半圈時(shí)，坡口棱邊預(yù)留約I. 5 2mm(圖I 中e長(zhǎng)度)。運(yùn)條過(guò)程中主要碰到的問(wèn)題是仰焊部位焊道常會(huì)凸出起筋，填充層過(guò)厚。為有效避免這些現(xiàn)象的產(chǎn)生，除了選擇合適的焊接電流以外，重點(diǎn)要控制好每一次的斷弧焊落點(diǎn)位置與間隔和施焊的停留時(shí)間。施焊時(shí)電弧先從上側(cè)坡口棱邊下方引燃后向下側(cè)坡口運(yùn)條，每一次斷弧焊的焊條落點(diǎn)位置在先前熔池的中心稍偏上一點(diǎn)的地方，不宜擠的過(guò)密， 施焊的時(shí)間約2 2. 5秒，間隔時(shí)間約I. 5 2秒。填充上半圈時(shí)坡口棱邊預(yù)留約O. 5 Imm(圖I中d長(zhǎng)度)，運(yùn)條過(guò)程中主要碰到的問(wèn)題是上側(cè)坡口不容易被填滿，施焊時(shí)電流不宜過(guò)大，熔池與熔池之間的重迭不宜過(guò)稀，斷弧焊的焊條落點(diǎn)位置落在先前熔池中心的地方，并且斷弧焊的間隔時(shí)間稍延長(zhǎng)至2 2. 5秒。收弧步驟當(dāng)前半圈焊條運(yùn)條到Y(jié)3或Yl位置時(shí)，過(guò)橫向中心線5_后直接收弧， 當(dāng)焊條繼續(xù)運(yùn)條到12點(diǎn)位置時(shí)，過(guò)縱向中心線約10mm，回點(diǎn)2 3次后再收弧。接頭步驟Yl和Y3位置需趁熱接頭，施焊時(shí)焊鉗低于橫向中心線5° 10°，在弧坑的上方約5 IOmm處引燃電弧，焊條迅速下移到弧坑內(nèi)的三分之二處，稍作擺動(dòng)，當(dāng)熔池的下沿與前弧坑的后沿相切時(shí)即為接頭完成。Y2位置的接頭，先將起頭部位修磨成斜坡?tīng)睿赮8位置處引燃電弧，迅速向Y2方向后移，經(jīng)過(guò)中心線之后稍作兩側(cè)擺動(dòng)，與前起頭的后沿一旦相切，表示接頭完成。收尾步驟焊條經(jīng)過(guò)Y4位置中心線IOmm后，回點(diǎn)2 3次再熄弧。焊條與管子的縱向角度隨著焊接位置發(fā)生變化，在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，如圖2所示，在Y2位置，焊條30與管子切線位置角度Xl為80° 85° ;在Y3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(shù)人員可根據(jù)上述數(shù)值估算焊條與管子在其它位置的角度。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?？傮w來(lái)說(shuō)，使用斷弧焊進(jìn)行中間層焊接時(shí)，焊條直徑可以是3. 2mm，焊條型號(hào)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5 6根。本領(lǐng)域的技術(shù)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(yīng)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. 5mm焊條焊接，，焊接電流由原來(lái)120 125A，改為 80 90A，斷弧焊改為連弧焊，運(yùn)條路線的斜率與水平線保持水平，一圈需要消耗焊條8 9根。表I示出了焊接各層面與焊接電流和焊條數(shù)量等參數(shù)的一般關(guān)系。表I
權(quán)利要求
1.一種斜管的中間層焊接方法，其特征在于，所述方法包括，起頭步驟待焊管子坡口根部的Y7處作為引弧的起始點(diǎn)，電弧引燃后經(jīng)過(guò)Y2點(diǎn)縱向中心線5 IOmm,向兩側(cè)擺動(dòng),直至熔池形成一預(yù)設(shè)的填充厚度；運(yùn)條步驟待焊管子坡口的棱邊與中間層之間預(yù)留一預(yù)設(shè)距離，施焊時(shí)電弧先從上側(cè)坡口棱邊下方引燃后向下側(cè)坡口運(yùn)條；收弧步驟當(dāng)前半圈焊條運(yùn)條到Y(jié)l或Y3位置時(shí)，過(guò)中心線5_后直接收??；接頭步驟Yl和Y3位置的接頭，施焊時(shí)焊鉗低于橫向中心線5° 10°，在弧坑的上方5 IOmm 處引燃電弧，焊條下移到弧坑內(nèi)的三分之二處進(jìn)行擺動(dòng)，直至熔池的下沿與前弧坑的后沿相切；Y2位置的接頭，將起頭部位修磨成斜坡?tīng)睿赮8處引燃電弧，向Y2位置方向后移，過(guò)中心線之后進(jìn)行兩側(cè)擺動(dòng)，直至與前起頭的后沿相切；收尾步驟焊條經(jīng)過(guò)Y4位置中心線IOmm后，回點(diǎn)2 3次再熄弧。
2.如權(quán)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(shí)針和逆時(shí)針?lè)较驈腨2點(diǎn)施焊至Y4點(diǎn)。
3.如權(quán)利要求I所述的焊接方法，其特征在于在起頭步驟之前，先對(duì)坡口進(jìn)行清理， 并磨去坡口的凸出部分。
4.如權(quán)利要求I所述的焊接方法，其特征在于在運(yùn)條步驟中，焊接下半圈時(shí)，坡口棱邊預(yù)留I. 5 2mm，每一次斷弧焊的焊條落點(diǎn)位置在先前熔池的中心偏上方，施焊時(shí)間為2 2. 5秒，間隔時(shí)間為I. 5 2秒；焊接上半圈時(shí)，坡口棱邊預(yù)留O. 5 1_，每一次斷弧焊的焊條落點(diǎn)位置在先前熔池的中心位置，施焊時(shí)間為2 2. 5秒，間隔時(shí)間為2 2. 5秒。
5.如權(quán)利要求I所述的焊接方法，其特征在于當(dāng)在Y4位置進(jìn)行收弧和收尾時(shí)，焊條在運(yùn)條中分別經(jīng)過(guò)Y4縱向中心線IOmm處，回點(diǎn)2 3次后熄弧。
6.如權(quán)利要求I至5任一項(xiàng)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。
7.如權(quán)利要求I至5任一項(xiàng)所述的焊接方法，其特征在于焊條直徑為2.5mm至3. 2mm。
8.如權(quán)利要求I至5任一項(xiàng)所述的焊接方法，其特征在于所述斜管的外直徑大于 76mm0
9.如權(quán)利要求I至5任一項(xiàng)所述的焊接方法，其特征在于焊接電流為120 130A。
10.如權(quán)利要求I至5任一項(xiàng)所述的焊接方法，其特征在于焊條與斜管軸線之間的角度為35° 40°，焊條與焊鉗形成的角度為120° 150°。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種斜管的中間層焊接方法，包括起頭步驟待焊管子坡口根部的Y7處作為引弧的起始點(diǎn)，電弧引燃后經(jīng)過(guò)Y2點(diǎn)縱向中心線約5～10mm，向兩側(cè)擺動(dòng)，直至熔池形成一預(yù)設(shè)的填充厚度；運(yùn)條步驟待焊管子坡口的棱邊與中間層之間預(yù)留一預(yù)設(shè)距離，施焊時(shí)電弧先從上側(cè)坡口棱邊下方引燃后向下側(cè)坡口運(yùn)條；收弧步驟當(dāng)前半圈焊條運(yùn)條到Y(jié)1或Y3位置時(shí)，過(guò)橫向中心線5mm后直接收??；接頭步驟和收尾步驟。對(duì)斜置大直徑金屬管用本發(fā)明方法進(jìn)行焊接，質(zhì)量穩(wěn)定，可靠性高，大大降低了重力對(duì)焊接造成的不利影響。
文檔編號(hào)B23K9/02GK102581430SQ20121007853
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月22日
發(fā)明者曹敏勇 申請(qǐng)人:上海鍋爐廠有限公司