管道窄间隙立向下TIG焊接方法与流程

本发明涉及焊接技术，具体涉及管道窄间隙立向下的焊接方法。

背景技术：

现在城市中普遍采用锅炉取暖，焊接是锅炉质量的重要组成部分，焊接质量的好坏直接关系锅炉管受热面使用寿命的长短。锅炉高温过热器焊接部位是锅炉焊接重点之一，关键是合金材料也是高温高压部分，传统的从下向上的焊接方法，经X射线检测X射线探伤比例为50％；焊接视线盲区多：特别窄间隙焊接部位，有的焊接位置拳头都伸不进去，只能靠伸直手利用两三个手指拿着焊枪去焊接，在戴上焊接面罩时增加视线盲区，焊接操作更加困难；而且传统的焊接方法，焊缝平焊背面容易下榻，X射线底片评定为未融合；焊缝仰焊背面容易内凹，X射线底片评定为严重咬边，未融合和严重咬边均为不合格底片，会导致材料浪费，工作效率低，焊接速度慢，增加了返修率，以及人工费用。

为了确保焊接质量和工期，需要对上述焊接方法进行改进。

技术实现要素：

针对现有技术的上述不足，本发明的目的在于提供一种操作方便、焊接盲区少、能够有效提高管道焊接合格率的管道窄间隙立向下TIG焊接方法。

本发明的上述目的通过如下技术方案来实现：

本发明提供一种管道窄间隙立向下TIG焊接方法，包括以下步骤：

步骤1：焊前准备，将管材两两组对，预留装配间隙，并按照管材尺寸加工坡口尺寸；

步骤2：焊丝和电流的选择，根据管材的尺寸，焊接人员对焊接的熟练程度选择焊条和电流；

步骤3：点固焊，管材轴心的垂直线的上端点为平焊点，下端点为仰焊点,所述平焊点和仰焊点分别进行点固焊；

步骤4：焊接，管材轴心的垂直线将焊接分成左半部焊接工序和右半部焊接工序，所述左半部焊接工序和右半部焊接工序的焊接步骤如下：

首先进行打底焊，从平焊点引弧，添加焊丝，焊丝始终保持在坡口背面的一侧，焊枪钨极末端始终从焊丝坡口侧向另一侧自然下滑一个角度θ进行焊接，直至息弧；

然后进行填充焊，在打底焊基础上进行叠加焊接；

最后进行盖面焊，填充焊之后，从平焊点引弧，添加焊丝，焊丝始终保持在坡口的一侧，焊枪钨极末端始终从焊丝坡口侧向另一侧自然下滑一个角度θ进行焊接，直至息弧。

优选地，所述步骤4中，自然下滑的角度θ的范围是4°～8°。

优选地，所述引弧和息弧位置位于焊接前进方向的点固焊焊缝5mm处。

优选地，所述引弧和息弧位置位于焊接前进方向的点固焊焊缝端处时添加焊丝，以使点固焊焊缝背面成型宽度和余高均匀一致，且焊丝始终保持在坡口一侧。

优选地，当熔合坡口超过管材两边棱角1mm时息弧，每次熔合相同以使焊缝宽窄和余高均匀一致。

优选地，所述步骤3中，平焊点和仰焊点的点固焊长度范围是20mm～30mm。

优选地，所述管材预留装配间隙的范围为3～5mm。

优选地，所述坡口采用V型坡口，坡口角度在55°～65°范围内。

相对于传统的从下向上的焊接方法，本发明管道窄间隙立向下TIG焊接方法具有以下的有益效果：

1)本发明通过运用钨极电弧推力作用使电弧自然下滑一角θ以及始终保持在坡口一侧添加焊丝，有效的控制了焊缝背面下榻和内凹现象，使整个焊缝背面成型与焊缝保持均匀一致，宽窄和余高均匀一致。

2)本发明采用左半部焊接工序和右半部焊接工序的立向下焊接，减少了管道窄间隙焊接时的视线盲区。

3)本发明经X射线检测探伤合格率达到96％以上。

综上所述，采用本发明管道窄间隙立向下TIG焊接方法可以减少了返修率，提高了工作效率；节约材料，有效的提高管道焊接合格率。

附图说明

图1是本发明待焊的两管材水平放置示意图。

图2是本发明点固焊平焊点和仰焊点位置的示意图。

图3是本发明左半部焊接工序和右半部焊接工序的电弧行走路径示意图。

图4是本发明打底焊和盖面焊焊接时的自然下滑角示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述：

如图1-4所示，本发明管道窄间隙立向下TIG焊接方法如下：

步骤1：焊前准备，将所有管材1和管材2按照间隙要求水平放置两两组对，两管材间预留装配间隙d为3～5mm，

进一步地，管材1和管材2间预留装配间隙d为4mm，

并按照管材尺寸和坡口角度要求加工V型坡口，坡口角度为55°～65°范围内，

进一步地，坡口角度开60°，钝边为0.5㎜，

然后对两管道坡口内及管道两侧20mm处进行清理。

步骤2：焊条和电流的选择，根据管材的尺寸如直径、管壁的厚度等以及焊接人员对焊接的熟练程度，选择合适的焊条和电流，

进一步地，选择Φ38*5mm(管材直径*管材厚度)的管材1和管材2，选择直径为1.6～2㎜的焊条，电流在100～120A范围内。

步骤3：点固焊，管材轴心的垂直线的上端点为平焊点P1，下端点为仰焊点P2，所述平焊点P1和仰焊点P2分别进行点固焊；点固焊长度范围是20mm～30mm，

进一步地，所述平焊点P1的点固焊长度为20mm，仰焊点P2的点固焊长度为20mm，点固焊后焊缝间隙d收缩0.5mm。

步骤4：焊接，以管材轴心的垂直线分成左半部焊接工序和右半部焊接工序进行焊接，焊接步骤如下：

首先进行打底焊，焊接前，焊丝从焊缝间隙内部伸入到平焊点P1的点固焊一侧，焊接时焊丝始终保持在坡口背面的一侧；

引弧，从平焊点P1的前进方向距焊缝一端0.5㎜处开始引弧，加热平焊点P1的点固焊焊缝，熔化到点固焊焊缝末端时添加焊丝，以使平焊点P1的点固焊焊缝背面成型宽度和余高均匀一致，焊丝始终保持在坡口背面的一侧；

电弧移动方向，运用钨极电弧推力使电弧从坡口背面的一侧向坡口背面的另一侧自然下滑一角θ，所述自然下滑一角θ为6°，直至到仰焊焊缝接头位置；

息弧，到达仰焊点P2的点固焊焊缝端处时，添加焊丝，以使仰焊点P2的点固焊焊缝背面成型宽度和余高均匀一致，焊丝始终保持在坡口背面的一侧，焊接到仰焊点P2的点固焊焊缝熔化0.5mm处时，息弧。

然后进行填充焊，在打底焊基础上进行叠加焊接。

最后进行盖面焊，填充焊之后，从平焊点P1引弧，添加焊丝，焊丝始终保持坡口一侧，运用钨极电弧推力使电弧从坡口的一侧向坡口的另一侧自然下滑一角θ，所述自然下滑一角θ为6°，直至熔合坡口超过管材两边棱角1mm时息弧，每次熔合相同，以使焊缝宽窄和余高均匀一致。

焊接过程中，根据窄间隙，窄间隙管弧度，焊丝和焊枪不间断发生变化，其中，焊到4点钟方向时，焊枪与焊接水平方向成90°夹角，焊丝与焊接水平方向成130°夹角。

综上所述，本发明采用立向下焊接方法，通过运用钨极电弧推力使得电弧在焊接过程中自然下滑一定角度从而完成焊接，解决了焊接盲区多的问题，有效控制了焊缝背面下榻和内凹现象，且X射线探伤合格率达到96％，本发明焊接方法操作方便，整个焊缝背面成型与焊缝保持均匀一致，焊缝成型美观，具有一定的使用价值。

以上结合附图对本发明优选实施例进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明保护范围之内。