项目八焊接钢管.docx
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项目八焊接钢管
任务一V形坡口对接平焊钢板
所谓V形坡口是利用两块钢板的纵向端面组对成60°的坡口，是实践生产中较为常见对接焊接的形式，若留间隙可作为单面焊双面成形的训练条件，若不留间隙可作为对接填充、盖面焊的训练条件。
任务如图1所示。
1.读懂加工工件图样
2.工作准备
内容
要求
工件材料
Q235钢板。
工件尺寸
长×宽×厚为300mm×200mm×12mm,每组两块进行装配。
如图6-1所示。
坡口尺寸
60°V形坡口。
焊接材料
E4303（结422）或E5015（结507），焊条烘焙350~400℃，恒温2h，随用随取。
焊机
ZX7-400ST。
其它焊接工具、器材
焊条保温筒、焊缝测量尺、钢直尺（＞200mm）、放大镜（5倍）、电焊钳、角向磨光机、面罩、电磨头、锤子、锉刀、扁铲、白光眼镜、钢丝刷、砂布、劳保用品等。
3.工件装配
工作项目
要求
清理工件
清理工件坡口及其两侧各20mm范围内的油污、锈蚀、水分及其他污物，将坡口和靠近坡口边缘15～20mm处用角向磨光机和电磨头打磨干净，直至发出金属光泽。
工件装配
始端为3.2㎜，终端4.0㎜。
放大终端的间隙是考虑到焊接过程中的横向收缩量，以保证熔透坡口根部所需要的间隙。
错边量≤1.2㎜。
4.定位焊
采用与焊接试件相同牌号的焊条，将装配好的试件在距端部20㎜之内进行定位焊，并在试件反面两端点焊，焊缝长度为10~15㎜。
始端可少焊些，终端应多焊一些，以防止在焊接过程中收缩造成未焊段坡口间隙变窄而影响焊接。
预置反变形量为3°，如图2所示。
反变形角度θ的对应高度△为：
△=b·sinθ=100sin3°=5.23㎜
技术要领：
装配时可分别用直径3.2mm和4.0mm的焊条夹在试件两端，用一直尺搁在被置弯的试件两侧，中间的空隙能通过一根带药皮的焊条，如图4所示（钢板宽度b=100mm时，放置3.2mm放置焊条；宽度b=125mm时，放置直径4.0mm焊条）。
这样预置的反变形量待试件焊后其变形角θ均在合格范围内。
1、5.焊接工艺参数
V形坡口对接平焊工艺参数选择见表1。
6.打底焊
打底焊的焊接方式有灭弧法和连弧法两种。
对于常用的酸性焊条一般使用灭弧法。
灭弧法主要是依靠电弧时燃时灭的时间长短来控制熔池的温度、形式及填充金属的薄厚，以获得良好的背面成形和内部质量。
（1）引弧在始焊端的定位焊处引弧，并略抬高电弧稍作预热，焊至定位焊缝尾部时，将焊条向下压一下，听到“噗噗”的一声后立即灭弧。
此时熔池前端应有熔孔，深入两侧母材0.5~1mm,如图6-3所示。
当熔池边缘变成暗红，熔池中间仍处于熔融状态时，立即在熔池的中间引燃电弧，焊条略向下轻微地压一下，形成熔池，打开熔孔后立即灭弧，这样反复击穿直到焊完。
运条间距要均匀准确，使电弧的2/3压住熔池，1/3作用在熔池前方，用来熔化和击穿坡口根部形成熔池。
此时，如果没有形成熔孔就进行灭弧，则焊件就会出现未焊透现象。
（2）收弧收弧前，应在熔池前方做一个熔孔，然后回焊10mm左右，再灭弧；（此时，回焊的目的是对熔孔处的金属进行加热，使其缓慢冷却）以使熔池缓慢冷却，避免接头出现冷缩孔。
（3）接头采用热接法。
接头时换焊条的速度要快，在收弧熔池还没有完全冷却时，立即在熔池后10~15mm处引弧。
当电弧移至收弧熔池边缘时，将焊条向下压，听到击穿声，稍作停顿，再给两滴熔液，以保证接头过渡平整，防止形成冷缩孔，然后转入正常灭弧焊法。
更换焊条时的电弧轨迹如图4所示。
电弧在①的位置重新引弧，沿焊道至接头处②的位置，作长弧预热来回摆动。
摆动几下（③④⑤⑥）之后，在⑦的位置压低电弧。
当出现熔孔并听到“噗噗”声时，迅速灭弧。
这时更换焊条的接头操作结束，转入正常灭弧焊法。
灭弧法要求每一个熔滴都要准确送到欲焊的位置，燃、灭弧节奏控制在45~55次/分钟。
节奏过快，坡口根部熔不透；节奏过慢，熔池温度过高，焊件背后焊缝会超高，甚至出现焊瘤和烧穿现象。
要求每形成一个熔池都要在其前面出现一个熔孔，熔孔的轮廓由熔池边缘和坡口两侧被熔化的缺口构成。
7.填充焊
在进行填充焊以前应对前一层焊缝仔细清查，特别是死角处理要清理干净。
填充焊的运条手法为月牙形或锯齿形，焊条与焊接前进方向的角度为40°~50°。
填充焊时应注意以下几点：
（1）摆动到两侧坡口处要稍作停留，保证两侧有一定的熔深，并使填充焊道略向下凹。
（既形成下凹的熔池金属，而不是外凸的熔池金属）；
（2）最后一层的焊缝高度就低于母材约0.5~1.0mm。
要注意不能熔化坡口两侧的棱边，以便于盖面焊时掌握焊缝宽度。
8.盖面焊
采用直径4.0mm焊条时，焊接电流应稍小一点；要使熔池形状和大小保持均匀一致，焊条与焊接方向夹角应保持75°左右；采用月牙形运条方法和8字形运条法；焊条摆动到坡口边缘时应稍作停顿，以免产生咬边。
更换焊条收弧时应对熔池稍填深滴，迅速更换焊条，并在弧坑前10mm左右处引弧，然后将电弧退至弧坑的2/3处，填满弧坑后正常进行焊接。
接头时应注意，若接头位置偏后，则接头部位焊缝过高；若偏前，则焊道脱节。
焊接时应注意保证熔池边沿不得超过表面坡口棱边2mm；否则，焊缝超宽。
盖面层的收缴采用划圈法和回焊法，最后填满弧坑使焊缝平滑。
9.清理工件，整理现场
⑴焊接完毕后，将焊缝两侧的飞溅清理干净。
⑵将工位内的焊机断电，工具复位，场地清理干净。
技术要领：
清理工件时，不能破坏焊缝原始表面。
10.检测生产质量
V形坡口焊接评分标准
项目
序号
考核要求
分值
评分标准
检测结果
得分
焊缝外观质量
1
表面无裂纹
510
有裂纹不得分
2
无烧穿
55
有烧穿不得分
3
无焊瘤
110
每处焊瘤扣0.5分
4
无气孔
110
每个气孔各0.5分，直径＞1.5㎜不得分
5
无咬边
110
深度＞0.5㎜，累计长15㎜，扣1分
6
无夹渣
110
每处夹渣扣0.5分
7
无未溶合
110
未熔合累计长10㎜，扣1分
8
焊缝起头、接头、收尾无缺陷
110
起头、首尾过高、脱节每处各扣一分
9
焊缝宽度不均匀≤3㎜
55
焊缝宽度变化＞3㎜，累计长30㎜，不得分
焊缝外形尺寸
10
焊缝宽度坡口每侧增宽
0.5~2.5㎜；宽度差≤3㎜
55
每超差1㎜，累计长20㎜，扣1分
11
焊缝余高差≤2㎜
15
每超差1㎜，累计长20㎜，扣1分
焊后变形错位
12
角变形≤3㎜
15
超差不得分
13
错位置≤0.1㎜
55
超差不得分
安全
生产
14
违章从得分中扣分
总分
1
总得分
考评员
考试计时自时分起至时分目
考场记事：
考场负责：
监考：
任务二对接立焊钢板
1.读懂加工工件图样
2.工作准备
内容
要求
工件材料
20g或16MnR。
工件尺寸
300mm×200mm×12mm，如图6-6所示。
坡口尺寸
600V形坡口。
焊接材料
E4303（结422）或E4315（结427），采用E4315型焊条烘焙350～400℃，恒温2h，随用随取。
焊机
ZX7-400ST。
其它焊接工具、器材
焊条保温筒、焊缝测量尺、钢直尺（＞200mm）、放大镜（5倍）、电焊钳、角向磨光机、面罩、电磨头、锤子、锉刀、扁铲、白光眼镜、钢丝刷、砂布、劳保用品等。
3.工件装配
工作项目
要求
钝边0.5~1
无毛刺。
清理工件
清理工件板材坡口正反面两侧20mm范围内的油污、锈蚀、水分及其他污物，将坡口和靠近坡口15～20mm处用角向磨光机和电磨头打磨干净，直至发出金属光泽。
工件装配
装配始端间隙为3.2mm，终端为4.0mm，错边量1.2mm。
预置反变形量为30~40。
4.定位焊
定位焊采用与焊接试件相同的焊条，在试件反面距两端20mm之内进行，焊缝长度为10~50mm，并将试件固定在焊接支架上。
5.V形坡口对接立焊焊接工艺参数（见表2）
表2V形坡口对接立焊接工艺参数
焊接层次
焊条直径（mm）
焊接电流（A）
焊接电弧（V）
打底层
（1）
3.2
90~110
22~24
填充层（2、3）
4.0
100~120
22~26
盖面层（4）
4.0
100~110
22~24
6.打底焊
打底层焊接，可采用挑弧法或灭弧法，现介绍挑弧法。
（1）在定位焊缝上引弧，当焊至定位焊缝尾部时，应稍加预热，将焊条向根部顶一，听到“噗噗”击穿声（表明坡口根部已被熔透，第一个熔池已形成），此时熔池前方应有熔孔，该熔孔向坡口两侧各深入0.5~1mm。
（2）采用月牙形或锯齿形横向运条方法，短弧操作（弧长小于焊条直径）。
（3）焊条的下倾角为700~750。
并坡口两侧稍作停留，以利于填充金属与母材熔合良好，其交界处不易形成夹角并便于清渣。
（4）操作要领归纳为“一看”、“二听”、“三准”
看：
观察熔池形状和熔孔大小，并基本保持一致。
当熔孔过大时，应减小焊条与试板的下倾角，让电弧多压向熔池，少在坡口上停留。
当熔孔过小时，应压低电弧，增大焊条与试板的下倾角度。
听：
注意听电弧击穿坡口根部发出的“噗噗”声，如没有这种声音则表示没焊透。
一般保持焊条端部离坡口根部1.5~2mm为宜。
准：
施焊时熔孔的端点位置要把握准确，焊条的中心要对准熔池前与母材的交界处，使后一个熔池与前一个熔池搭接2/3左右，保持电弧的1/3部分在试件背面燃烧，以加热和击穿坡口根部。
（5）打底焊道需要更换焊条而停弧时，先在熔池上方做一个熔孔，然后回焊10~50mm再熄弧，并使其形成斜坡形。
（6）接头可分热接和冷接两种方法。
热接法：
当弧坑还处在红热状态时，在弧坑下方10~15mm处的斜坡上引弧，并焊至收弧处，使弧坑根部温度逐步升高，然后将焊条沿预先做好的溶孔向坡口根部顶一下，使焊条与试件的下倾角增大到900左右，听到“噗噗”声后，稍作停顿，恢复正常焊接。
停顿时间一定要适当若过长，易使背面产生焊瘤；若过短，则不易接上头。
另外焊条更换的动作越快越好，落点要准。
冷接法：
当弧坑已经冷却，用砂轮或扁铲在已焊的焊道收弧处打磨一个10~15mm的斜坡，在斜坡上引弧并预热，使弧坑的根部温度逐步升高，当至斜坡最低处时，将焊条沿预先做好的熔孔向坡口根部顶端，听到“噗噗”声后，稍作停顿，并提起焊条进行正常焊接。
7.填充层焊
（1）对打底焊缝仔细清渣，应特别注意死角处的焊渣清理。
（2）在距离焊缝始端10mm左右处引弧后，将电弧拉回到始端施焊。
每次都应按此法操作，以防止产生缺陷。
（3）采用横向锯齿形或月牙形运条法摆动。
焊条摆动到
两侧坡口处要稍作停顿，以利于熔合及排渣，并防止焊缝两边
产生死角。
（4）焊条与试件的下倾角为700~800。
（5）最后一层填充层的厚度，应比母材表面低1.0mm
左右，且应呈凹形,不得熔化坡口棱边，以利于盖层保持平直。
8.盖面焊
（1）引弧同填充焊。
采用月牙形或锯齿形运条，焊条与试
件的下倾角为700~750。
（2）焊条摆动到坡口边缘a、b两点时，要压低电弧并稍
作停留，这样有利于熔滴过渡和防止咬边。
摆动到焊道中间
的过程要快些，防止熔池外形凸起产生焊瘤。
（3）焊条摆支频率应比平焊稍快些，前进速度要一致，
使每个新熔池覆盖前一个熔池的2/3~3/4均匀，以获得薄而细
腻的焊缝波纹。
（4）更换焊条前收弧时，应对熔池填些熔滴，迅速更换
焊条后，再在弧坑上方10mm左右的填充层焊缝金属上引弧，并拉至原弧坑处填满弧坑后，继续施焊。
9.清理工件，整理现场
⑴焊接完毕后，将焊缝两侧的飞溅清理干净。
⑵将工位内的焊机断电，工具复位，场地清理干净。
技术要领：
清理工件时，不能破坏焊缝原始表面。
10.检测产品质量
V形坡口焊接评分标准
项目
序号
考核要求
分值
评分标准
检测结果
得分
焊缝外观质量
1
表面无裂纹
510
有裂纹不得分
2
无烧穿
55
有烧穿不得分
3
无焊瘤
110
每处焊瘤扣0.5分
4
无气孔
110
每个气孔各0.5分，直径＞1.5㎜不得分
5
无咬边
110
深度＞0.5㎜，累计长15㎜，扣1分
6
无夹渣
110
每处夹渣扣0.5分
7
无未溶合
110
未熔合累计长10㎜，扣1分
8
焊缝起头、接头、收尾无缺陷
110
起头、首尾过高、脱节每处各扣一分
9
焊缝宽度不均匀≤3㎜
55
焊缝宽度变化＞3㎜，累计长30㎜，不得分
焊缝外形尺寸
10
焊缝宽度坡口每侧增宽
0.5~2.5㎜；宽度差≤3㎜
55
每超差1㎜，累计长20㎜，扣1分
11
焊缝余高差≤2㎜
15
每超差1㎜，累计长20㎜，扣1分
焊后变形错位
12
角变形≤3㎜
15
超差不得分
13
错位置≤0.1㎜
55
超差不得分
安全
生产
14
违章从得分中扣分
总分
1
总得分
考评员
考试计时自时分起至时分目
考场记事：
考场负责：
监考：
任务四氧—乙炔气割
一、实训题目中厚板气割练习
二、实训目的：
掌握氧气割接设备的使用性能，正确选择焊接工艺参数。
三、实训准备
1．试件材料：
尺寸：
150×100×10mm低碳钢。
2．焊接设备及工具、氧气瓶、减压器、乙炔瓶、割炬、橡胶胶管、回火防止器。
四、实训内容和步骤
1．试件装配：
将试件夹持在工位上。
2．火焰的点燃、调节、和熄灭方法的说明。
3．气割结束后，关闭气瓶，清理断面表面，认真检查表面质量。
4．气割的操作要点（见附图）。
五、实训操作方法：
1．气割过程
气割时火焰焰心离开割件表面的距离为3～5mm，割嘴与割件的距离，在整个气割过程中保持均匀。
手工气割时，可将割嘴沿气割方向后倾20°～30°，以提高气割速度。
气割质量与气割速度有很大关系。
气割速度是否正常，可以从熔渣的流动方向来判断，熔渣的流动方向基本上与割件表面垂直。
当切割速度过快时，熔渣将成一定角度流出，既产生较大后拖量。
当气箐J较长的直线或曲线割缝时，一般切割300～500mm后需移动操作位置。
此时应先关闭切割氧调节阀，将割炬火焰离开割件后再移动身体位置。
继续气割时，割嘴一定要对准割缝的切割处，并预热到燃点，再缓慢开启切割氧。
切割薄板时，可先开启切割氧，然后将割炬的火焰对准切割处继续气割。
2．回火处理
在气割时，若发现鸣爆及回火时，应迅速关闭乙炔调节阀和切割氧调节阀，以防氧气倒流人乙炔管内并使回火熄灭。
任务四氧—乙炔气焊
一、实训题目氧气的平敷焊焊练习
二、实训目的：
掌握氧气焊接设备的使用性能，正确选择焊接工艺参数。
三、实训准备
1．试件材料：
尺寸：
150×100×10mm低碳钢。
2．焊丝的选择：
焊丝牌号H08A、直径2mm、和试材性能一样的焊丝。
3．角向磨光机打磨待焊两侧10---20mm范围内清理污物，使焊件露出光泽。
4．焊接设备及工具、氧气瓶、减压器、乙炔瓶、焊炬（H01--6）、橡胶胶管。
四、实训内容和步骤
1．试件装配。
2．焊前清理待焊试件表面。
3．氧气火焰的点燃、调节、和熄灭方法的说明。
4．焊接结束后，关闭气瓶，用钢丝刷清理焊缝表面，检查焊缝表面质量。
5．气焊的操作要点（见附图）。
五、实训操作方法：
1．试件装配。
2．选好实训材料后清理待焊部位的污物，使焊件露出光泽。
3．采用左焊法
左焊法焊丝和焊炬都是从焊缝的右端向左端移动，焊丝在焊炬的前方，火焰指向焊件金属的待焊部分，这种操作方法叫左焊法。
左焊法操作简单方便，易于掌握，适用于焊接较薄和熔点较低的工件。
左焊法是应用最普遍的气焊方法。
4．焊炬和焊丝的摆动在焊接过程中，为了获得优质而美观的焊缝，焊炬与焊丝应做均匀协调的摆动。
通过摆动，既能使焊缝金属熔透、熔匀、又避免了焊缝金属的过热和过烧。
在焊接某些有色金属时，还要不断地用焊丝搅动熔池，以促使熔池中各种氧化物及有害气体的排出。
5．焊缝的起焊、接头和收尾一般情况下，起焊时，由于焊件温度低，焊嘴倾角应大些，对起焊处的一定范围进行预热，同时火焰应作往复运动，使起焊处加热均匀，然后集中到一点加热，当起焊处形成白亮的熔池时，才开始填加焊丝，使焊接过程转人正常化。
在焊接过程中，当中途停顿后再继续施焊时，应用火焰把原熔池重新加热至熔化，形成新的熔池后再加焊丝重新开始焊接。
接头时与前焊道要重叠5～10mm，重叠焊道要少加或不加焊丝，以保证焊缝高度合适及圆滑过渡。
当焊接至焊缝的终点时，由于端部散热条件差，焊体本身温度较高，应减小焊炬与焊件的倾角，同时要加快焊接速度并多加一些焊丝，以防止焊件件烧穿。
待终点熔池填满后，火焰才可慢慢离开熔池。
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