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1、第一章 手工及自动焊接操作要点1.自动焊接的原理、优点及可变因素1.1GTAM 的原理自动焊接是一种用轨道形式的惰性气体鎢极弧焊技术(简称GTAM)。它会在一 个不损耗钨(或钨合金)钨棒和工件之间产生电弧。钨棒通常装在转子中。 GTAM 会将一种防护气体(通常是氩)送往焊接部位。防护气体会包住焊接部位和钨棒， 防止氧化或被空气污染。用于焊接的电弧是籍由电流通过导电的离子化之防护气体 而产生的。电弧会在钨棒尖和工件之间产生。电弧产生的热溶化金属。 GTAM 会精 确的控制输入焊接点的温度。1.2GTAM 的优点1) 较高的焊接品质2) 准确的控制热输入3) 采用不同的焊接方式可以焊接不同的金属4
2、) 有无填料均可5) 消除喷溅6) 节约时间7) 较大程度的保护人体不受伤害1.3GTAM 的可变因素1) 电弧电流在钨棒和工件之间测量的电流。电弧电流控制溶深。2) 电弧电压在钨棒和工件之间测量的电压。电弧电压控制溶池宽度。溶池 宽度与电弧长度成正比。电弧长度应在保证不粘钨棒的情况下离工件越短越 好。3) 行进速度钨棒在焊接时移过工件时的速度。行进速度可同时影响GTAM 的宽度和溶深。1.4Cajon 的组件1) 供电器：主机，电源线。配件有内存卡，打印纸，保险丝等。2) 焊把：焊接机头。配件有充气快插接头，钨棒，弧规矩，内六角，钢丝刷等3) 卡块：管道夹具。配件有对中规等。1.5Cajon
3、 焊把的焊接范围及尺寸1) 10H 焊头所焊接的尺寸为：1/4； 3/8； 1/2； 5/8 ； 3/4； 1。2) 5H焊头所焊接的尺寸为：1/4； 3/8； 1/2； 5/8。3) 8MRH焊头所焊接的尺寸为：1/8； 1/4； 3/8； 1/2。(现无1/8”夹具)1.6自动焊接的应用1) 超高纯度介质输送系统 如制程气体 化学品 有机溶剂等输送管道焊接2) 特殊性质介质输送系统 如易燃性气体 毒性气体 腐蚀性气体 化学品等输送管道焊接3) 高压介质输送系统管道 如氢气 氦气 氮气 氧气 氩气等输送管道焊接Swagelok 自动焊接系统操作流程焊接施工前的准备(a) 焊工须通过不锈钢焊接
4、工艺技术测试或GenTech内部的焊接工艺授权测试(参见焊接评定)(b) 作为对自动焊接的管理，每天正式实施焊接工作前，焊工须对每台焊机的焊机所 焊尺寸配管进行配管样本制作，交现场工程师进行评估和检查,样本通过后才能进 行焊接操作。(c) 每天焊接工作结束及当日管径变换前应制作结束样本，检验已完成部分的焊接质量，(f) 通常焊接总是从管子上流往下流进行，保持通气的稳定性。(g) 户外及其他环境较差地点进行焊接时，应尽量减少外界的污染，如在洁净室内作 业就应当保证通风，防止缺氧。(h) 自动焊机的电源应保持恒定并配有装置。(i) 该部分管道在施工结束前，管内需始终充有高纯氩，以防治空气中的水份和
5、氧份的进入。保护气的吹洗方法1）保护气吹扫是为了使UHP管道系统内表面在焊接高温中免受氧化。2）背保护气压力应在被焊管于出口端用气压计测量，并调节为3050mmHg,焊接区 域全气压计有一定距离时， 调节前应考虑压力损失。3）焊接直到焊接区域冷却至V100C之前都要保持有保护气一直吹扫。焊接对口i. 焊接管子对口必须为正方并紧密连接。在对口位置所允许的圆角和倒角为壁厚的 十分之一；ii. 连接口需在钨极的中心位置。iii. 检查焊接面是否完全吻合,表面是否平整,间隙是否过大。焊接a. 操作时参照各台焊机的使用手册操作；b. 在焊接过程中应始终保持焊头的清洁,并检查夹具套的潜在危险损坏、 钨极尖
6、部是 否有磨损、 焊头转动是否平滑；e. 夹套应准确地校正并固定；f. 在焊接过程中,所有附加的辅助器械都会及时到位；g. 目视检查焊后外表面无任何异常,用钢丝刷刷去焊接区外表面的氧化膜；h. 焊接检验员确定该焊缝为合格焊缝焊缝后,焊工应当在焊接检验记录表记录所有成品 焊缝的焊接参数。i. 必须用一轴侧图（系统图）来记录该管道,且该图有唯一图号。在此图中应表明系统号（如GN2, PN2等），并用号码标出各个焊缝位置。焊接前后检查事项（对口，气流，焊缝外观，氧化去除等）焊接前条件检查1. 管口平口质量2. 管道对口对中密合程度及焊缝大小3. 夹具上两端管道是否平整、管道是否弯曲受力4. 焊把上钨
7、棒间距钨棒状态及固定是否牢靠5. 焊把与夹具插接是否密合卡紧6. 焊接管道内外保护气流量及末端差压计使用7. 焊接参数焊接候后检查事项1. 焊接后焊道是否破损2. 焊道凹凸程度3. 焊道滲透程度及焊道宽度4. 外焊道是否有砂孔5. 外焊道是否氧化严重6. 焊把钨棒状态ARC 自动焊接系统介绍（基本特点/设备组成/部件种类/应用等） ARC自动焊接系统特点1. 自动焊接之特点为可以依设定之模式重复执行 亦即自动焊接具有可预期之再现性2. 为使自动化之再现性及可预测性作有效的控制因此明白有那些因素影响到自动焊 接的质量并加以有效管制 运用 将可以顺利完成高质量的焊接工作3. 影响自动焊接的质量因素
8、有 焊接热输入量 焊口加工形状及公差 材质 厚度 焊接保护气体成份及纯度 内保护气体压力之平衡 ARC 自动焊接系统设备组成1. M207 BASIC 焊接主机及供电器：主机，220v（+20% -18%）50/60HZ20A电源线。配件有内存卡，打印纸，保险丝等。2. M207 CW焊接冷却循环水箱：主机 水容量3加仑（11.4公升）流量 0.3加仑/分内部设定压力 60psi 使用纯水或蒸馏水 每三个月进行更换 搬运时注意避免溢出 （长途运输需将水倒出）水管道快速接头3. M207 WELDHEAD焊把：焊接机头；配件有充气快插接头，钨棒，弧规矩，内六角，钢丝刷等ARC自动焊接系统部件种类
9、1.9-500 型焊把焊接范围:1/4 1/2”2.9-750型焊把焊接范围:1/4 1 1/23.9-1500型焊把焊接范围:1/4，1/2”4.9-2500型焊把焊接范围:1” 2”5.9-4500型焊把焊接范围: 2”4”6.9-7500型焊把焊接范围: 4” 6”1. 手工焊接机工作原理是在已固定管件上接上电极，施工人员手持焊把，焊把以管件为圆心，进行匀速圆周 运动，利用电流经固定于焊把上的钨棒，在正负电极之间放电产生高温，对不锈钢管道或 管件进行熔接。操作者可藉由调整焊接电流、钨棒间距、焊缝对中、焊接速度、焊接时间 脉冲频率、脉冲宽度、内外保护气的压力、流量等条件来控制焊接的渗透、焊
10、道宽度、内 外凹凸程度、焊道均匀度、收尾及氧化等质量。2. 手工焊接机的组成主要部件包括焊接主机、焊把、延长线a) 主机 主机上有控制钮可以清楚看见焊机的状态、焊接的各项参数。操作面板的各个功 能键可以进行焊接参数的设置、调整。b) 延长线 主要为延长焊接的距离不需要频繁的移动焊接另外有正极夹头延长线內有负极 焊把保护气及讯号传输四个接头分别连接主机及焊把c) 焊把 主要组成为钨棒固定座瓷杯及制动开关调整钨棒长度后固定于焊把瓷杯中焊接 人员手持握把将钨棒尖端对准焊缝线調整钨棒与工件间距以食指或姆指按下制动开关 即可启动焊接电流进行高温熔3. 手工焊接机使用的电源及气源a) 电源规格 电压 22
11、0V 电流强度 20Ab) 气源规格 Ar 气体压力 2-3kg/cm2 气源流量 10-15 LPM 差压 15-20 mm-H2O纯度要求 99.999% 水氧含量小于 1ppm4. 使用注意檢查事項a) 电源规格及用电安全确认检查c) 焊接保护气源规格检查 钢瓶固定d) 焊接区域易燃物隔离及灭火器e) 焊接管件固定检查f) 焊接参数设置检查g) 钨棒状态及钨棒间距检查5. 焊接质量判断标a) 焊道宽度外焊道宽度为管道壁厚的2.5 倍以上 内焊道宽度为外焊道宽度的三分之二以 上b) 渗透工件因溶接高温形成液体熔珠的经渗透在管道内外壁成大小统一重迭有序的均匀 鱼鳞片状纹路渗透要显无扭曲均匀清
12、楚c) 均匀度熔接产生熔珠成形纹路需宽窄一致大小相当重迭频率均匀不扭曲d) 凹凸程度内外璧因熔接产生的焊道凹凸不得超过焊道宽度的百分之五e) 砂孔焊道上焊接定点不得有因电流急速下降产生穿透性的明显砂孔f) 杂质焊道不容许因材料化学元素分布不均匀表面受水油或其它杂物污染在焊接时高温 作用下在焊道上及收尾部产生不规则状杂质g) 氧化焊道不容许因内外保护气纯度不够或连接管道接头密合度不佳高温焊接时空气近 入造成氧化h) 错位焊道不容许工件对口时因管口变形或人为疏失造成工件 错位而造成焊接后明显缺 陷i) 假焊焊道不容许因焊缝对中不确实焊道产生不在对口焊缝上的假焊j) 偏弧(焊接电弧)焊道不容许因焊缝
13、过大杂质钨棒状态不佳产生电弧偏向焊道渗透程度 差6. 焊接练习技巧a) 钨棒间距要为持在lmm-1.5mm固定的钨棒间距焊把前进时不要抬钨棒b) 钨棒角度 要在 75 到 90间保持固定角度c) 钨棒摆动时的对准点 钨棒尖端始终对准焊缝d) 以焊把瓷杯左右及焊缝中心三点之字型压的方式让焊把保持匀速前进e) 眼睛注视点钨棒尖端对准的位置钨棒间距及熔珠成形大小f) 熔珠的成型及大小要接近正圆形适合的焊道宽度g) 熔珠的转动保持直线左右来回转动h) 钨棒前进的方式之字形左右摆动前进i) 收尾的技巧按收尾后加快前进速度往前推至电弧結束j) 渗透程度的掌握以控制焊接電流強度焊接速度控制熔珠成形及滲透程度k) 分二次完成焊接手工焊接因空間焊把控制不易通常会换姿势分二次完成焊接l) 呼吸要慢、缓、匀、顺，呼吸会影响手部对焊把的控制，不规律呼吸会导致动作不协调 与顫抖
