任务六 固定管焊项目名称任务六 固定管焊课程名称课时焊工技能训练教学目标掌握水平固定管全位置焊接技术了解水平固定管定位焊的方法掌握大直径管对接垂直固定焊多层多道焊的操作方法教学重点能够进行低碳钢管水平固定焊、垂直固定焊、45°固定焊教学难点能够进行低碳钢管水平固定焊、垂直固定焊、45°固定焊课前准备教具教学过程教学活动教师活动学生活动时间分配开篇语任务描述任务分析管材的对接焊根据固定位置不同可分为：水平转动、垂直固定、 450固定等几种形式，大部分管子的焊接只能单面焊，采用单面焊双面成形焊法开V形U形坡口如图所示作业1：小直径管对接水平固定焊注意：水平固定管的焊接包括仰、立、平三种位置，亦称全位置焊焊缝使环形的，焊接过程中要随焊缝空间位置的变化而相应调整焊条角度1：焊前准备（1）试件材料：20钢管2）试件尺寸：Φ 57mm×4mm，L=200mm；600± 50V形坡口3）焊接材料：E4303（结422）或E4315（结427），采用E4315型焊条烘焙温度350～4500C，恒温2h，随用随取4）焊机：BX3----300型或ZX5----400型2：试件装配（1）钝边0.5～1mm，无毛刺；错边量≤0.5mm。
2）清理坡口及其两侧内、外表面各20mm范围内的油污、锈蚀、水分及其他污物，露出金属光泽3）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，放大上部间隙作为焊接时焊缝的收缩量1）打底层焊接1）连弧焊①起头：如下图图a所示A点坡口面上引弧至间隙内，使焊条在两钝边做微小横向摆动，当钝边熔化金属液与焊条熔滴连在一起时，焊条上送，此时焊条端部到达坡口底边，整个电弧的2/3将在管子内燃烧，并形成第一个熔孔②仰焊及下坡部位的焊接：应压住电弧做横向摆动运条，运条幅度要小，速度要快焊条与管子切线夹角80-85º随着焊接向上进行，焊条角度变大，焊条深度慢慢变浅在7点钟位置时，焊条端部离坡口底边1mm，焊条角度为100-150º，这时约有1/2电弧在管内燃烧，横向摆动幅度增大，并在坡口两侧稍作停留到达立焊时，焊条与管子切线倾角为90º.③上坡焊和平焊位的焊接：焊条继续向外带出，焊条端部离坡口底边约2mm，这时1/3电弧在管内燃烧，上爬坡的焊条与管切线夹角为85-90º，平焊时夹角为80-85º,并在B点收弧见下图）2）灭弧焊法①接弧位置要准确：每次接弧时焊条要对准熔池前部的1/3左右处，使每个熔池覆盖前一个熔池的2/3左右。
②灭弧动作要干净利落，不要拉长弧，灭弧与接弧时间间隔要短灭弧频率大体为：仰焊和平焊区段35-40次/分钟，立焊区段40-50次/分钟；③焊接过程中要使熔池的形状和大小基本保持一致，熔池金属液清晰明亮，熔孔始终深入每侧母材0.5-1mm;④在前半圈（A点至6点）5-10mm范围焊接时焊缝由薄变厚，形成一个斜坡，在平焊位置收弧区（12点至B点）5-10mm范围，焊缝则由厚变薄，形成一个斜坡，以利于与后半圈接头；⑤与定位焊缝接头时焊条运至定位焊点，将焊条向下压一下，若听到“噗噗”声后，快速向前施焊，到定位焊缝另一端时，焊条在接头处稍停，将焊条再向下压一下，又听到“噗噗”声后，表明根部已经熔透，恢复到原来的操作手法3）接头①热接：在收弧处保持红热状态时，立即从熔池前面引弧，迅速将电弧拉到收弧处；②冷接：即熔池已经冷却凝固，必须将收弧处修磨成斜坡，并在其附近引弧，再拉到修磨处稍作停顿，待先焊焊缝充分熔化，方可向前正常焊接4）前半圈收尾时将焊条逐渐引向坡口斜前方，或将电弧向回拉一小段，再慢慢提高电弧，使熔池逐渐变小，填满弧坑后熄弧5）后半圈的焊法与前半圈基本相同，但必须注意首尾端的接头①仰焊位的接头：当接头处没有焊出斜坡时，可用砂轮打磨出斜坡，也可以用焊条电弧切割。
其方法是：在距离接头中心约10mm的焊缝上引弧，用长弧预热接头部位当焊缝金属熔化时迅速将焊条转成水平位置，使焊条头对准熔化金属，向前一推，形成槽形斜坡，然后马上把转成水平的焊条角度调整到正常焊接角度，进行仰焊位接头6点处引弧时，以较慢的速度和连弧方式焊至A点，把斜坡填满，当焊至末端A点时，焊条向上顶，使电弧穿透坡口根部，并有“噗噗”声后，再恢复原来的正常操作手法②平焊位的接头：当前半圈没有焊出斜坡时，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，保证充分熔合，填满弧坑，然后引弧到坡口一侧熄弧2）盖面层焊接1）清除打底焊熔渣及飞溅物，修整局部凸起接头；2）在打底焊道上引弧，采用月牙形或横向锯齿形运条法焊接；3）焊条角度比相同位置打底焊稍大5º左右；4）焊条摆动到坡口两侧时，要稍作停留，并熔化坡口边缘1-2mm，以防咬边；5）前半圈收弧时，对弧坑少填一下液态金属，使弧坑成斜坡状，以利于后半圈接头，在后半圈焊前，须将前半圈两端接头部位渣壳去除约10mm左右，最好采用砂轮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。
作业2 大直径管对接垂直固定焊垂直固定管的焊接与板的横焊基本相同，不同的是管子有弧度焊条应随弧度转动，焊接中焊工要不断按管子弧度移动身体，并调整焊接位置和焊条角度1、试件装配：（1）钝边0.5-1mm，无毛刺；（2）清理坡口表面20mm内杂物，直至露出金属光泽；（3）装配间隙为2.5-3.2mm，错边量≤0.8mm；（4）定位焊点焊三处，焊缝长度10-15mm，要求焊透，不得有裂纹、夹渣、未焊透等缺陷焊点两端修成斜坡，以利于接头2、焊接工艺参数（见右表）3、操作要点及注意事项（1）打底层焊接1）引弧：在两定位焊中部坡口面上引弧，拉长弧预热坡口，待其两侧接近熔化温度时压低电弧，待发出击穿声并形成熔池后，马上灭弧（向后下方做灭弧），使熔池降温，待熔池由亮变暗时，在熔池的前沿重新引燃电弧，压低电弧，由上坡口焊至下坡口，使上坡口钝边熔化1-1.5mm，下坡口钝边熔化略小，并形成熔孔，然后灭弧，又引弧焊接，如此反复进行施焊时把握三个要领：看熔池，观察熔池温度适宜，熔渣与熔池分明熔池形状一致，熔孔大小均匀；听声音听清电弧击穿坡口根部的“噗噗”声；落弧准，落弧的位置要在熔池的前沿，保持始终准确，每次接弧时焊条中心对准熔池前部的1/3处，使新熔池覆盖前熔池的2/3左右，弧柱击穿后透过背面1/3。
2）打底层的接头：当焊条运到定位焊缝根部或焊到封闭接头时，不能灭弧，而是电弧向内压，向前顶，听到“噗噗”击穿声后，稍停约1-2s，焊条略加摆动填满弧坑后拉向一侧灭弧2）填充层焊接多层焊应采用斜锯齿形运条法运条，生产率高，但操作难度大多道焊由下到上一道道排焊，并运用直线形运条法，焊接电流比正常打底焊略大使焊道间充分熔合，上道焊缝覆盖下道焊缝的1/2-2/3为宜，以防止焊层过高或形成沟槽焊接速度要均匀，焊条角度要随焊道弧度变化而变化，下部倾角要大，上部倾角要小填充焊至最后一层时，不要把坡口边缘盖住，中间部位稍凸出，为得到凸形盖面做准备3）盖面焊接采用短弧焊，先焊下面的焊道焊接时电弧应对准下坡口边缘稍作前后往复摆动焊条，使熔池下沿熔合坡口下棱边（≤1.5mm）并覆盖填充层焊道下道焊缝速度要快，中间焊道速度要慢，使盖面层呈凸形为保证盖面层焊缝表面的金属光泽各焊道焊完后不要清渣，待最后一层焊道结束后，一并清除焊最后一道焊道时，应适当增大焊接速度或减小焊接电流，以防止咬边，确保整个焊缝外表宽窄一致，均匀平整三、小直径管对接45º固定焊45º固定管焊接位置是介于水平固定管和垂直固定管之间的一种焊接位置，操作时与以上两种情况有相似之处，分两个半圈进行，每个半圈包括斜仰焊、斜立焊和斜平焊三种位置，存在一定的焊接难度。
一般在6点位置起焊，12点位置收弧作业3 小直径管对接45°固定焊1、试件装配（1）钝边0.5-1mm，无毛刺；（2）清理坡口，与前相同；（3）装配间隙：上部（12点位置）2.0mm，下部（6点位置）1.5mm，错边量≤0.5mm；（4）定位焊：采用与试件相同牌号的焊条，在焊接时10点和2点位置定位焊焊缝长度约10mm，要求焊透，无裂纹、夹渣、气孔、未焊透等缺陷，焊点两端修成斜坡，以利于接头2、焊接工艺参数（见右表）3、焊接要点及注意事项（1）打底层焊接：采用连弧焊运条方法采用月牙形或横向锯齿形摆动1）操作要点：先在仰焊部位6点钟前5-10mm处引弧，在始焊部位坡口内上下轻微摆动，对坡口两侧预热，待管壁温度明显上升后，压低电弧，击穿钝边此时焊条端部到达坡口底边，整个电弧的2/3将在管内燃烧并形成第一个熔孔然后用挑弧焊法向前进行焊接施焊时要注意焊条的摆动幅度，使每个熔孔深入坡口每侧0.5-1mm，每个熔池覆盖前一个熔池的2/3左右当熔池温度过高时，可能会颤声熔化金属下淌，应采用灭弧法控制熔池温度焊完前半圈在12点以后处熄弧，以同样的方法焊接后半圈打底焊缝，在12点处接头并填满弧坑后熄弧。
2）打底层焊缝与定位焊接头以及更换焊条的接头，其操作方法与水平固定焊操作相似2）盖面层焊1）直拉法盖面及接头：所谓直拉法盖面就是在盖面过程中，以月牙形运条法沿管子轴线方向施焊的一种方法施焊时，从坡口上部边缘起弧并稍作停留，然后沿管子的轴线方向做月牙形运条，把熔化金属带至坡口下部边缘灭弧每个新熔池覆盖前熔池2/3左右依次循环①斜仰焊部位的起头动作是在起弧后，先在斜仰焊部位坡口的下部依次建立三个熔池，并使其一个比一个大，最后到达焊缝宽度，然后进入正常焊接，施焊时，用直拉法运条②前半圈的收尾方法是在熄弧前，先将几滴熔化金属逐渐斜拉，使焊缝呈三角形焊接后半圈时，在管子斜仰部位的接头方法是在引弧后，先把电弧拉至接头待焊的三角形尖端建立第一个熔池，此后的几个熔池随着三角形宽度的增加逐渐加大，直至将三角形区填满后用直拉法运条③后半圈焊缝的收弧方法是在运条到试件上部斜平焊位收弧部位的待焊三角区尖端时，使熔池逐渐缩小，直至填满三角区后再收弧采用直拉法盖面时的运条位置，即接弧灭弧位置必须准确，否则无法保证焊缝边缘平直2）横拉法盖面及接头：所谓横拉法盖面就是在盖面的过程中，以月牙形或锯齿形运条法沿水平方向施焊的一种方法。
施焊时，当焊条摆动到坡口边缘时，稍作停顿，其熔池的上下轮廓线基本上处于水平位置①横拉法盖面时的斜仰焊位起头方法是在起弧后，相继建立起三个熔池，然后从第四个熔池开始横拉运条，它的起头部位也留出一个待焊的三角区域②前半圈上部斜平焊位焊缝收尾时也要留出一个待焊的三角区域③后半圈在斜仰焊部位的接头方法使在引弧后，先从前半圈留下的待焊三角区域尖端向左横拉至坡口下部边缘，使这个熔池与前半圈起头部位的焊缝搭接上，保证熔合良好，然后用横拉法运条至后半圈盖面焊缝收弧后半圈斜平焊收弧方法是在运条至收弧部位的待焊三角区域时，使熔池逐个缩小，直至填满三角区域之后再收弧管子倾斜角度不论大小，一律要求焊波成水平或接近水平方向，否则成形不好因此焊条总是保持在垂直位置，并在水平线上摆动，以获得较平整的盖面成形摆动到两侧时，要停留足够时间，使熔化金属覆盖量增加，防止出现咬边引导讲述、引导。