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學(xué)習(xí)目標(biāo) 1、了解鋼管對接水平固定焊的應(yīng)用領(lǐng)域，學(xué)習(xí)管對接水平固定焊的基本操作技能。 2、掌握鋼管對接水平固定焊單面焊雙面成形的操作要領(lǐng)及焊接參數(shù)的選擇。 3、學(xué)會管對接的裝配方法及定位焊要求。 任務(wù)提出 在石油化工、電站鍋爐、輸油管線等需要大量的管道對接，并要求單面焊雙面成形。在生產(chǎn)中V形坡口管對接水平固定焊最為常見之一，如圖1-2-1所示。  任務(wù)分析 根據(jù)圖樣可知，本試件為V形坡口管對接水平固定鎢極氬弧焊，要求單面焊雙面成形。用鎢極氬弧焊將兩件長度100㎜，坡口面角度為30°的ф60×5的管對接焊成。其中坡口角度為60°，間隙和鈍邊自定。 由于試件處于水平位置，固定焊接時，經(jīng)歷仰焊、仰爬坡焊、立焊、爬坡焊、平焊五種位置的焊接，使焊接難度增大。ф60×5管對接由于管徑較小，管壁較薄，特別是作為焊接起始部位的仰焊位置，選擇焊接電流較小時，熔池溫度上升較慢，熔滴不易過渡，造成背面焊縫凹陷，正面焊縫下墜，甚至產(chǎn)生焊瘤；而處于平位時背面又容易產(chǎn)生下墜，余高過大，正面焊縫凹陷，熔合不良等缺陷；當(dāng)選擇焊接電流較大時，雙手配合不好，手忙腳亂，燒穿或焊瘤等。所以，應(yīng)使用較合適的電流，并通過隨焊縫位置的不斷變化而改變焊槍角度，調(diào)節(jié)焊接速度，進(jìn)行合理的操作。即保證焊透，又不致使熔池溫度升高產(chǎn)生焊瘤。 相關(guān)知識 氬弧焊（TIG）的焊接設(shè)備 手工鎢極氬弧焊機通常由焊接電源、焊槍、焊接控制系統(tǒng)（現(xiàn)在的TIG焊機已把電源與控制系統(tǒng)組裝成一體）、供氣及供水系統(tǒng)等部分組成。 1．焊接電源 鎢極氬弧焊電源可分為直流電源、交流電源、交直流電源、脈沖電源等，電弧的靜特性曲線是水平的，且要求外特性曲線更陡一些，可在電弧長度受到干擾變化時，焊接電流的變化更小。 在氬弧焊中，由于氬氣的電離能較高，給引弧造成了很大的困難。一般都在焊接電源上加入引弧裝置。通常在交流電源中接入高頻振蕩器，在直流電源中接入脈沖引弧器。 2．焊接程序控制系統(tǒng) 氬弧焊的控制系統(tǒng)主要是用來控制和調(diào)節(jié)氣、水、電的各個工藝參數(shù)以及起動和停止焊接。大體按照下列程序進(jìn)行。 為了使焊接區(qū)得到可靠的保護(hù)，引弧時需提前2～5s送氣，然后再接通焊接電源，施加高頻或者高壓脈沖引弧。一旦電弧引燃，立即切除高頻或高壓脈沖。焊接結(jié)束時，當(dāng)電弧熄滅后，還應(yīng)延遲5～15s停止送氣，以便使焊縫尾部和鎢極端部在冷卻過程中仍能得到充分的保護(hù)。 3．供氣系統(tǒng) 供氣系統(tǒng)的作用就是通過電子線路控制電磁閥的通斷、氣體指示燈、提前、滯后供氣時間以及氣體檢查、焊接狀態(tài)的轉(zhuǎn)換控制，以保證純度合格的保護(hù)氣體在焊接時以適宜的流量平穩(wěn)地從焊槍噴嘴噴出。 供氣系統(tǒng)主要由Ar氣瓶、減壓器、氣體流量計、電磁氣閥、電磁氣閥的控制電路及氣路組成，見圖1-2-2。  4．水冷系統(tǒng) 焊接電流小于150A時，一般采用風(fēng)冷焊槍，焊接電流超過150A時，應(yīng)采用水冷焊槍。 5．焊槍 TIG焊槍要求焊槍重量輕、體積小、絕緣性能好和具有一定的機械強度等。一般由噴嘴、電極夾套、槍體、鎢極、開口夾套、電極帽、手柄及控制開關(guān)等組成。如圖1-2-3. 焊槍起夾持電極、傳導(dǎo)焊接電流、向焊接部位輸送保護(hù)氣體、通過微動開關(guān)向焊機發(fā)出控制命令的作用。小型焊槍依靠保護(hù)氣流帶走焊槍中的熱量，大型焊槍還要采用循環(huán)水冷卻焊槍。  任務(wù)實施 一、焊前準(zhǔn)備 1、勞保 穿好棉質(zhì)或皮質(zhì)工作服，絕緣鞋，戴好工作帽，絕緣手套，衛(wèi)生口罩，平光鏡， 頭盔式遮光面罩等。 2、母材 20鋼管Φ60×5×100，坡口30°，檢查鋼管園度，并修整。為保證焊接質(zhì)量，必須在坡口兩側(cè)正反面25㎜內(nèi)除銹、除油打磨干凈，露出金屬光澤，避免產(chǎn)生氣孔、裂紋等缺陷。并修磨鈍邊。 3、焊材 焊絲 根據(jù)管子母材型號，選擇ER50-6(TIG-J50)，直徑ф3㎜或ф2.5㎜焊絲。 鎢極 選用直徑ф2.5㎜鈰鎢極，修磨鎢極端部成30°圓錐角，并修磨直徑ф0.5㎜小平臺。盡量使磨削紋路與母線平行，延長鎢極使用時間。如圖1-1-2。 保護(hù)氣體 選擇純度99.99%的氬氣作保護(hù)氣，檢查并調(diào)整氣體流量。 4、焊機 選用WSE-315交直流鎢極氬弧焊機，或WSM-300直流鎢極氬弧焊機，直流正接電源。選擇操作方式（4步），調(diào)整上下坡時間。檢查設(shè)備氣路、電路是否接通。鎢極端部形狀是否合適，清理噴嘴內(nèi)壁飛濺物，使其干凈、光滑，以免保護(hù)氣通過受阻。 檢查設(shè)備狀態(tài)，電纜線接頭是否接觸良好，焊鉗電纜是否松動，避免因接觸不良造成電阻增大而發(fā)熱，燒毀焊接設(shè)備。檢查安全接地線是否斷開，避免因設(shè)備漏電造成人身安全隱患。 5.輔助工具 備好鋼鋸條，扁鏟、手錘、角磨砂輪，鋼絲刷、鋼板尺，焊縫尺等。 6.確定焊接工藝參數(shù) 表1-3 小管對接水平固定TIG焊工藝參數(shù)  二、裝配與焊接 1、組裝與定位焊 為保證焊接質(zhì)量，裝配定位很重要。為了即保證焊透又不能燒穿，必須留有合適的對接間隙和合理的鈍邊。根據(jù)試件板厚和焊絲直徑大小，確定鈍邊p=0～0.5㎜，間隙b=2.5～3㎜（始端２.５終端３），反變形約2°，錯邊量≤0.5㎜。 由于管徑較小，固定一點即可。點固焊時，用對口鉗或小槽鋼對口，如圖1-2-4在試件兩端坡口內(nèi)側(cè)點固，焊點長度10㎜左右，高度2～3㎜。  點焊前，在焊機面板選擇收弧有（４步），調(diào)整焊接電流，收弧電流，上坡時間，下坡時間。戴好頭盔面罩，左手握焊絲，右手握焊槍，噴嘴接觸試件端部坡口處，按動引弧按鈕引燃電弧，不松手，利用電弧光亮找到點焊位置，松開引弧按鈕，電流開始上升，調(diào)整噴嘴高度，電弧長度約2 ~3㎜，加熱坡口一側(cè)，待形成熔池，填加一滴焊絲，移動電弧到坡口另一側(cè)，待形成熔池，再填加一滴焊絲，兩側(cè)搭橋后鋸齒形擺動電弧，將坡口鈍邊熔化，焊絲一滴一滴填加到熔池，達(dá)到固定點長度后，右手按動引弧按鈕，電流開始衰減，等熔池完全冷卻后再移開焊槍。將試件固定在焊接變位器上，高度據(jù)個人習(xí)慣而定，固定點置于10點位置，6點和12點位置不允許有固定點。 2、打底焊 管子對接水平固定焊，要求焊工能夠雙手開弓，焊接分左右兩個半圓先后完成。先焊接右半圓，從6點半位置開始焊接，12點半位置收弧。焊槍、焊絲角度如圖1-2-5。  戴好頭盔面罩，左手握焊絲，右手握焊槍，分開兩腿彎腰低頭，噴嘴接觸試件6點半位置坡口處，按動引弧按鈕引燃電弧，不松手，利用電弧光亮找到點焊位置，松開引弧按鈕，電流開始上升，調(diào)整噴嘴高度，此時，焊槍工作角為90°角，前進(jìn)角80~90°，電弧長度約2 ~3㎜，加熱坡口一側(cè)，待坡口棱邊熔化并形成熔池，填加一滴焊絲，移動電弧到坡口另一側(cè)，待棱邊熔化并形成熔池，再填加一滴焊絲，兩側(cè)搭橋后鋸齒形向上擺動電弧，將坡口棱邊熔化0.5~1㎜，焊絲與電弧交替一滴一滴填加到熔池，電弧在坡口兩側(cè)適當(dāng)停頓，使熔滴與坡口良好熔合。注意填加焊絲一定要準(zhǔn)確填入根部熔池，否則，背面凹陷，甚至產(chǎn)生未熔合，焊絲進(jìn)退要利落，退出不離氬氣保范圍，利用電弧外圍熱量預(yù)熱焊絲，避免焊絲與鎢極接觸，出現(xiàn)夾鎢缺陷。隨著焊縫位置的變化逐漸直腰，并相應(yīng)調(diào)整焊槍角、焊絲角度，超過12點位置時，焊槍角度應(yīng)與焊接方向成75~85°角，即改變電弧指向，以控制鐵水下流。到達(dá)12點半位置開始收弧，右手按動引弧按鈕，電流開始衰減，等熔池完全冷卻后再移開焊槍。如果采用2步操作則應(yīng)回拉電弧，并逐漸提高噴嘴高度，縮小熔池。  焊接左半圈時，管子位置不動，應(yīng)用鋼絲刷清理仰位起頭處，右手持焊絲，左手握焊槍，在6點位置處引燃電弧，焊絲進(jìn)入氬氣保護(hù)范圍。緩慢移動電弧到坡口根部，熔化坡口棱邊0.5~1㎜，并在根部形成熔池，將焊絲送進(jìn)根部熔池，電弧小鋸齒擺動向7點移動，與右半圈相同。當(dāng)焊接到距離固定點1~2毫米時（一個熔孔長度）附近，電弧大步向前移動一個來回，對固定點預(yù)熱，如圖1-2-6，然后再回到正常焊接的部位，此時不需添加焊絲，待形成新的熔池后再填送焊絲，與固定點熔合，后添加少量焊絲，到達(dá)固定點高端時電弧可加快步伐，不加焊絲，至固定點低端熔化根部后，再填加焊絲，正常焊接。封口時的方法與之相同，超過接頭5~10毫米開始收弧。同時注意逐漸調(diào)整焊槍焊絲角度，直起身體。 特別注意，整個焊接過程保證鎢極端部形狀，隨時修磨鎢極。 3、蓋面焊 用鋼絲刷清理打底層氧化皮，與打底層焊接方法基本相同。注意，焊接起頭與底層接頭稍微錯開5~10毫米，電弧橫向擺動幅度稍大，熔掉棱邊0.5~1毫米為好，前移步伐不易太大，填絲方法為兩點式，填絲頻率稍快，使焊縫飽滿，避免咬邊，電弧在坡口兩側(cè)應(yīng)適當(dāng)停頓，保證良好熔合。如圖1-2-7示。 
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