氩电联焊工法.docx
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氩电联焊工法
氩电联焊工法
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完成人员：
完成日期：
一.特点
二.适用范围
三.系统的组成及作用
四.主要机具设备
五.操作要点
六.质量标准
七.劳动组织
八.效益分析
九.应用实例
氩-电联焊工法是将钨极气体保护电弧焊（TIG焊，俗称氩弧焊）和手工电弧焊结合起来的一种焊接方法。
运用本工法施焊的各类工艺管道，再辅以严格的质量监督，可保证提高焊接合格率，降低工程成本，缩短施工工期。
本工法早已在本单位各类工艺管道施工中得到广泛推广应用，并获得了显著的经济效益和良好的社会效益。
一．特点
1.氩-电联焊使用灵活方便，它不需要价格昂贵，难以维修，移动
困难的氩弧焊机只用一台直流电焊机。
2.氩-电联焊先是氩弧焊打底，因氩弧焊用外加惰性气体作电弧介质，保护电弧及焊接区，故能克服采用手工电弧焊作业时，焊缝根部极易产生又难以避免的气孔、焊廇等焊接缺陷，大大减少了焊缝根部的打磨次数，节省了无损探伤费用，较易获得优质焊缝，为提高焊接一次合格率打下牢固的基础。
氩-电联焊又是用手工电弧焊盖面，当具备了良好的根部焊缝，盖面时采用手工电弧焊作业，这样又弥补了因大量使用氩气、铈钨极等消耗材料而造成成本提高的缺陷，扬长避短，效果显著。
3.氩-电联焊操作方便，容易掌握，不需要设专人维修焊接设备、机具。
一般电焊工经简单培训，示教即能在短期内施焊上岗。
4.氩-电联焊施焊时均是明弧，易观察，可进行全位置焊接，便于消除焊接过程中产生的各种缺陷。
二.适用范围
氩—电联焊广泛适用于各种规格及不同材质的管道焊接，更适用高压、高温、易燃、易爆、易腐蚀要求严格（管道类别高、焊缝等级高）的碳钢、合金钢、不锈钢管道的焊接。
三.系统的组成及作用
氩-电联焊由下列系统组成：
主电路系统、控制系统、供气系统、供水系统、焊炬。
各部分作用是：
1.主电路系统。
氩-电联焊需要陡降特性曲线电源，直流弧焊发电机即是满足这一条件的焊接电源。
2.控制系统。
通过控制线路实现对供电、供水、供气、引弧、稳弧的控制。
3.供气系统。
氩气瓶中的高压氩气，经减压器减压，再通过转子流量计，按一定的流量从焊炬喷嘴喷出，送入焊接区。
4.供水系统。
当焊接电流超过200A时，钨极焊炬必须用水冷却，水源通过水管联结到焊炬上，用水压开关或手动来控制冷却水流量。
5.焊炬。
俗称焊枪，它由枪体、喷嘴、电极夹持装置、电缆、氩气输入管、冷却水管，按钮开关等组成。
它的作用是夹持铈钨棒、传导电流、输送氩气和冷却水等。
四.主要机具设备
氩—电联焊需用以下主要机具、设备（见图一）：
1.直流弧焊发电机1台
2.氩气瓶1个
3.AT-15氩气减压流量调节器1个
4.氩弧焊炬1把
5.电焊钳1把
6.铈钨极棒1根
7.高压胶皮管（氧气带）若干米
8.电焊把线若干米
五.操作要点
氩-电联焊操作要点（即焊接工艺方法）分述如下：
（一）焊前准备
将氩-电联焊机具、设备摆放在合适地点，并按图1接好。
（二）坡口准备
1.对接接头，厚度δ＜3mm时，可不开坡口，但要留有0.5~1mm
对口间隙，厚度δ在3~12mm时，开V型坡口，坡口角度为60°~70°，对口间隙1~2mm，可不留钝边，厚度δ＞12mm时开X型坡口，坡口角度60°±5°，对口间隙2mm，钝边高度2mm。
2.管道坡口应磨消平整。
坡口及其边缘表面的氧化膜、油污等脏
物必须用机械方法或化学方法清除。
清除后应立即组对焊接。
3.采用根部点固焊时，点焊缝细而长（5~20mm），如果发现有裂纹，应立即铲掉重焊。
（三）焊丝（焊条）的选择
焊丝（焊条）应根据母材的材质选择，焊丝（焊条）的规格、成份等必
须符合国标规定：
《低碳钢及低合金高强度钢焊条》（GB981-76）
《钼和铬钼耐热钢焊条》（GB982-76）
《不锈钢焊条》（GB983-76）
《焊接用钢丝》（GB1300-77）
《焊接用钢丝推荐钢号技术条件》（YB/Z11-76）
（四）焊接工艺方法
1.氩-电联焊采用直流正接。
2.焊接时应保证焊接环境不受恶劣天气影响，如遇风、雨、雪等
天气应采取适当的遮挡措施。
3.氩-电联焊共有两道工序，即氩弧焊打底和手工电弧焊盖面。
氩弧焊打底时，将电焊钳夹到氩弧焊炬的接线柱上，起动直流电
焊机，接通氩气气源，铈钨极与工件接触的一端磨成尖锥形。
4.铈钨极在引弧板上轻轻划动，引燃电弧后，将电弧引入工件，
开始焊接。
弧焊长度保持在3~5mm，喷嘴与工件的距离为8~14mm，并根据焊缝间隙，选择合适的焊接速度输送焊丝，氩弧焊打底操作完毕后，即可熄弧。
熄弧时应注意弧坑金属要填满，才能将电弧慢慢拉长，再引向工件边缘熄弧。
5.为使氩气能有效地保护焊接区，引弧时应提前5~10秒输送氩
气，熄弧时应继续送气3~5秒。
待铈钨棒冷却后，再移走焊炬，以免铈钨棒和焊缝表面被氧化。
6.打底完毕后，放下氩弧焊枪，和钢丝刷仔细清除焊道表面的氧化膜，必要时启动角向磨光机打磨焊道。
同时用眼睛仔细观察焊道质量，如有缺陷，磨掉补焊。
7.再拿起电焊钳，进行手工电弧焊填充、盖面。
手工电弧焊操作时，采用小电流，快速度的手法，直至手工电弧焊操作完毕，焊缝达到质量要求为止。
8.采用正确的焊接规范，对氩-电联焊的焊接质量是至关重要的，下表是推荐的在氩弧焊打底时的焊接规范参数：
氩弧打底焊焊接规范
板厚mm
电源种类及极性
钨棒直径mm
焊丝直径mm
焊接电流A
喷嘴直径mm
氩气流量l/min
＜1.5
直流正接极
1.6~2.5
1.6~2.5
140~180
8
6~8
2.0~3.0
直流正接极
2.5~3
3
160~280
8~10
6~10
4.0~5.0
直流正接极
4
3~4
250~350
10~12
8~12
6.0~10
直流正接极
5
4~5
300~400
10~12
10~14
＞10
直流正接极
5~6
5~6
350~500
12~14
12~16
9.氩弧焊打底时，一定要注意夹钨现象和始端裂纹。
可采用引弧板或始端焊一段后，稍停，凉一凉，再进行焊接。
六.质量标准
氩-电联焊焊缝质量标准执行：
《工业管道工程施工及验收规范》（金属管道篇）GBJ235-82
《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GBJ236-82
（一）质量标准
1.对接焊缝表面质量标准：
见下表
2.对接焊缝内部质量标准：
见下表
对接焊缝内部质量标准
编号
项目
等级
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
1
裂纹
不允许
不允许
不允许
不允许
2
未熔合
不允许
不允许
不允许
不允许
3
未
焊
透
双面或加垫单面焊
不允许
不允许
不允许
不允许
单面焊
不允许
深度≤10%s，最大≤2mm,长度≤夹渣总长
深度≤15%s，最大≤2mm,长度≤夹渣总长
深度≤20%s，最大≤3mm,长度≤夹渣总长
4
气孔和点夹渣
壁厚（mm）
点数
点数
点数
点数
2-5
0-2
2-4
3-6
4-8
5-10
2-3
4-6
6-9
8-12
10-20
3-4
6-8
9-12
12-16
20-50
4-6
8-12
12-18
16-24
50-100
6-8
12-16
18-24
24-32
100-200
8-12
16-24
24-36
32-48
5
条状夹渣（mm）
单个条状夹渣长
不允许
1/3s，但最小可为4，最大≤20
2/3s，但最小可为6，最大≤30
但最小可为8，最大≤40
条状夹渣总长
不允许
在12s长度内≤S，或在任何长度内≤单个条状夹渣长度
在6S长度内≤S，或在任何长度内≤单个条状夹渣长度
在4S长度内≤S，或在任何长度内≤单个条状夹渣长度
条状夹渣间距
6L，间距小于6L时，夹渣总长≤单个条状夹渣长度
3L，间距小于3L时，夹渣总长≤单个条状夹渣长度
2L，间距小于2L时，夹渣总长≤单个条状夹渣长度
（二）质量保证措施
做到“五必须”是达到焊接质量标准的可靠依据。
1.参加施焊的人必须是取得施焊合格资格的焊工，除此之外，施
工单位还必须具备焊接施工“三大员”，即焊接技术人员，焊接检验人员，焊接检查人员，各负其责，共同协作。
2.施工现场必须有参数稳定，调节灵活，满足焊接工艺要求，安
全可靠的焊接设备、机具，以及供焊缝检验用的各种仪器仪表。
3.焊接材料必须建立严格保管、烘干、发放制度。
贮存焊接材料
的库房、场所必须干燥通风不潮湿。
4.施焊焊工必须明确焊接工艺要求，按批准的焊接工艺进行焊接，严格遵守焊接规范。
5.施工场地必须有防风、防雨雪、防寒等设施。
七.劳动组织
焊接技术人员：
1名，负责编制焊接方案及焊接工艺说明书，解决焊接技术问题，指导焊工工作。
焊接检查人员：
1名，负责根据技术规范、焊接工艺说明书对现场焊接工作进行全面检查和监督，有权停止违反规范和技术文件要求的焊接作业，负责确定焊缝受检部位，评定焊接质量，负责检查焊工合格证件，对焊接质量经不合格者，有权停止其焊接工作。
焊接检验人员：
1名，负责正确评定焊接接头的缺陷，并根据焊接检查人员确定的受检部位进行检验，及时评定焊缝质量，填发、整理、保管检验记录。
材料保管员：
1名，负责焊接材料的发放、烘干、保管。
坚持按规定、按制度办事。
焊工：
若干名。
氩—电联焊焊接作业由1名持证合格电焊工完成。
八.效益分析
本工法所取得的主要经济效益表现在：
1.提高焊接质量：
采用氩—电联焊的焊接工艺，使焊接一次合格率稳定在95%以上，最佳时已超过99%，与手工电弧焊比较提高15~20%。
2.降低工程成本：
由于焊接一次合格率大幅度提高，减少了返工、拍片次数，使无损检测费用显著降低，并节约了焊接材料：
如焊条、角向磨光机的砂轮片等……测算工程成本可降低25~30%左右。
3.提高工效：
采用氩—电联焊工艺，大大减少了焊缝的返修次数，焊接过程中的打磨次数，因为层间焊渣少，所以又减少了清渣工序，故节省了劳动力，工效与手工电弧焊比较提高1~2倍。
九．应用实例
现仅以1989年在扬子乙烯江边罐区GL、RFO工艺管线的施工为例：
该工程共有6280m，ф219×6和ф273×7的两条管线，焊口总数1047个，焊缝总长809m，与手工电弧焊比较，并经有关部门测算：
原定工期为180天，实用工期125天，提前工期55天，焊接一次合格率由原来的82%提高为95.2%，工效提高一倍，节约费用56644元。
据统计，本公司采用氩—电联焊施工的管线长度已超过10万米，经济效益实为可观。
注1：
高压指≥10Mpa，高温指≥250℃，易燃、易爆、易腐蚀是指管道内流动的介质性质，管道类别是指1类管道或2类管道，焊缝等级是指要求焊缝为I级或II级为合格的优质焊缝。
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