管道窄間隙立向下TIG焊接方法與流程

2023-05-23 03:02:26

本發明涉及焊接技術，具體涉及管道窄間隙立向下的焊接方法。

背景技術：

現在城市中普遍採用鍋爐取暖，焊接是鍋爐質量的重要組成部分，焊接質量的好壞直接關係鍋爐管受熱面使用壽命的長短。鍋爐高溫過熱器焊接部位是鍋爐焊接重點之一，關鍵是合金材料也是高溫高壓部分，傳統的從下向上的焊接方法，經X射線檢測X射線探傷比例為50％；焊接視線盲區多：特別窄間隙焊接部位，有的焊接位置拳頭都伸不進去，只能靠伸直手利用兩三個手指拿著焊槍去焊接，在戴上焊接面罩時增加視線盲區，焊接操作更加困難；而且傳統的焊接方法，焊縫平焊背面容易下榻，X射線底片評定為未融合；焊縫仰焊背面容易內凹，X射線底片評定為嚴重咬邊，未融合和嚴重咬邊均為不合格底片，會導致材料浪費，工作效率低，焊接速度慢，增加了返修率，以及人工費用。

為了確保焊接質量和工期，需要對上述焊接方法進行改進。

技術實現要素：

針對現有技術的上述不足，本發明的目的在於提供一種操作方便、焊接盲區少、能夠有效提高管道焊接合格率的管道窄間隙立向下TIG焊接方法。

本發明的上述目的通過如下技術方案來實現：

本發明提供一種管道窄間隙立向下TIG焊接方法，包括以下步驟：

步驟1：焊前準備，將管材兩兩組對，預留裝配間隙，並按照管材尺寸加工坡口尺寸；

步驟2：焊絲和電流的選擇，根據管材的尺寸，焊接人員對焊接的熟練程度選擇焊條和電流；

步驟3：點固焊，管材軸心的垂直線的上端點為平焊點，下端點為仰焊點,所述平焊點和仰焊點分別進行點固焊；

步驟4：焊接，管材軸心的垂直線將焊接分成左半部焊接工序和右半部焊接工序，所述左半部焊接工序和右半部焊接工序的焊接步驟如下：

首先進行打底焊，從平焊點引弧，添加焊絲，焊絲始終保持在坡口背面的一側，焊槍鎢極末端始終從焊絲坡口側向另一側自然下滑一個角度θ進行焊接，直至息弧；

然後進行填充焊，在打底焊基礎上進行疊加焊接；

最後進行蓋面焊，填充焊之後，從平焊點引弧，添加焊絲，焊絲始終保持在坡口的一側，焊槍鎢極末端始終從焊絲坡口側向另一側自然下滑一個角度θ進行焊接，直至息弧。

優選地，所述步驟4中，自然下滑的角度θ的範圍是4°～8°。

優選地，所述引弧和息弧位置位於焊接前進方向的點固焊焊縫5mm處。

優選地，所述引弧和息弧位置位於焊接前進方向的點固焊焊縫端處時添加焊絲，以使點固焊焊縫背面成型寬度和餘高均勻一致，且焊絲始終保持在坡口一側。

優選地，當熔合坡口超過管材兩邊稜角1mm時息弧，每次熔合相同以使焊縫寬窄和餘高均勻一致。

優選地，所述步驟3中，平焊點和仰焊點的點固焊長度範圍是20mm～30mm。

優選地，所述管材預留裝配間隙的範圍為3～5mm。

優選地，所述坡口採用V型坡口，坡口角度在55°～65°範圍內。

相對於傳統的從下向上的焊接方法，本發明管道窄間隙立向下TIG焊接方法具有以下的有益效果：

1)本發明通過運用鎢極電弧推力作用使電弧自然下滑一角θ以及始終保持在坡口一側添加焊絲，有效的控制了焊縫背面下榻和內凹現象，使整個焊縫背面成型與焊縫保持均勻一致，寬窄和餘高均勻一致。

2)本發明採用左半部焊接工序和右半部焊接工序的立向下焊接，減少了管道窄間隙焊接時的視線盲區。

3)本發明經X射線檢測探傷合格率達到96％以上。

綜上所述，採用本發明管道窄間隙立向下TIG焊接方法可以減少了返修率，提高了工作效率；節約材料，有效的提高管道焊接合格率。

附圖說明

圖1是本發明待焊的兩管材水平放置示意圖。

圖2是本發明點固焊平焊點和仰焊點位置的示意圖。

圖3是本發明左半部焊接工序和右半部焊接工序的電弧行走路徑示意圖。

圖4是本發明打底焊和蓋面焊焊接時的自然下滑角示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述：

如圖1-4所示，本發明管道窄間隙立向下TIG焊接方法如下：

步驟1：焊前準備，將所有管材1和管材2按照間隙要求水平放置兩兩組對，兩管材間預留裝配間隙d為3～5mm，

進一步地，管材1和管材2間預留裝配間隙d為4mm，

並按照管材尺寸和坡口角度要求加工V型坡口，坡口角度為55°～65°範圍內，

進一步地，坡口角度開60°，鈍邊為0.5㎜，

然後對兩管道坡口內及管道兩側20mm處進行清理。

步驟2：焊條和電流的選擇，根據管材的尺寸如直徑、管壁的厚度等以及焊接人員對焊接的熟練程度，選擇合適的焊條和電流，

進一步地，選擇Φ38*5mm(管材直徑*管材厚度)的管材1和管材2，選擇直徑為1.6～2㎜的焊條，電流在100～120A範圍內。

步驟3：點固焊，管材軸心的垂直線的上端點為平焊點P1，下端點為仰焊點P2，所述平焊點P1和仰焊點P2分別進行點固焊；點固焊長度範圍是20mm～30mm，

進一步地，所述平焊點P1的點固焊長度為20mm，仰焊點P2的點固焊長度為20mm，點固焊後焊縫間隙d收縮0.5mm。

步驟4：焊接，以管材軸心的垂直線分成左半部焊接工序和右半部焊接工序進行焊接，焊接步驟如下：

首先進行打底焊，焊接前，焊絲從焊縫間隙內部伸入到平焊點P1的點固焊一側，焊接時焊絲始終保持在坡口背面的一側；

引弧，從平焊點P1的前進方向距焊縫一端0.5㎜處開始引弧，加熱平焊點P1的點固焊焊縫，熔化到點固焊焊縫末端時添加焊絲，以使平焊點P1的點固焊焊縫背面成型寬度和餘高均勻一致，焊絲始終保持在坡口背面的一側；

電弧移動方向，運用鎢極電弧推力使電弧從坡口背面的一側向坡口背面的另一側自然下滑一角θ，所述自然下滑一角θ為6°，直至到仰焊焊縫接頭位置；

息弧，到達仰焊點P2的點固焊焊縫端處時，添加焊絲，以使仰焊點P2的點固焊焊縫背面成型寬度和餘高均勻一致，焊絲始終保持在坡口背面的一側，焊接到仰焊點P2的點固焊焊縫熔化0.5mm處時，息弧。

然後進行填充焊，在打底焊基礎上進行疊加焊接。

最後進行蓋面焊，填充焊之後，從平焊點P1引弧，添加焊絲，焊絲始終保持坡口一側，運用鎢極電弧推力使電弧從坡口的一側向坡口的另一側自然下滑一角θ，所述自然下滑一角θ為6°，直至熔合坡口超過管材兩邊稜角1mm時息弧，每次熔合相同，以使焊縫寬窄和餘高均勻一致。

焊接過程中，根據窄間隙，窄間隙管弧度，焊絲和焊槍不間斷髮生變化，其中，焊到4點鐘方向時，焊槍與焊接水平方向成90°夾角，焊絲與焊接水平方向成130°夾角。

綜上所述，本發明採用立向下焊接方法，通過運用鎢極電弧推力使得電弧在焊接過程中自然下滑一定角度從而完成焊接，解決了焊接盲區多的問題，有效控制了焊縫背面下榻和內凹現象，且X射線探傷合格率達到96％，本發明焊接方法操作方便，整個焊縫背面成型與焊縫保持均勻一致，焊縫成型美觀，具有一定的使用價值。

以上結合附圖對本發明優選實施例進行了描述，但本發明並不局限於上述的具體實施方式，上述的具體實施方式僅僅是示意性的，並不是限制性的，本領域的普通技術人員在本發明的啟示下，在不脫離本發明宗旨和權利要求所保護的範圍情況下，還可以做出很多形式，這些均屬於本發明保護範圍之內。