全國勞模，廣東火電工程有限公司 劉仔才 文 / 劉仔才 手工鎢極氬弧焊大搖擺操作手法，最初在我國大亞灣核電站建設(shè)中得到使用；用搖擺滾動的方法對焊接熔池溫度進行控制，使熔池溫度最高點的位置不斷改變，并使熔池不斷向前移動，是一種焊縫背面及表面成型良好的新穎焊接方法。本文通過對φ60×5mm的奧氏體不銹鋼管道水平固定焊采用大搖擺手法進行焊接，詳細的描述了大搖擺手法的操作工藝 大搖擺手法的優(yōu)點 傳統(tǒng)的焊接方法為：焊槍瓷嘴與焊縫保持一定距離，用右手大拇指和食指抓焊槍，其余3指靠在母材上做支撐左右擺動（或直接懸空進行擺動）。這種方法不易形成良好的保護和焊縫成型，同時會因為鎢極伸出過長而損壞鎢極，容易造成夾鎢、氣孔等缺陷。 大搖擺手法焊接是把焊槍瓷嘴直接壓在焊縫坡口內(nèi)（或焊縫表面），利用手腕大幅度擺動，使瓷嘴與坡口兩側(cè)摩擦（焊縫表面采用月牙形左右搖擺滾動）緩慢向前移動，用電弧加熱并熔化坡口鈍邊及填入的焊絲來形成焊縫的一種應(yīng)用方法。 其優(yōu)點： 1. 成形美觀：由于大搖擺焊瓷嘴是靠著坡口內(nèi)或焊縫上搖動焊接的,以瓷嘴作為支點進行月牙形左右擺動十分容易掌握，焊工腕部不必承受焊槍的自重，避免了由于力量不夠或疲倦導致焊槍行走不均，也避免了人為行走的不均勻，所以比較穩(wěn)定, 而且熱量也較集中，能使坡口中間及兩側(cè)熔合更好更美觀，又減少了坡口兩側(cè)的咬邊現(xiàn)象，所以搖擺法的焊縫成形與自動焊十分類似。 2. 質(zhì)量好：大搖擺手法焊接的運條擺動路線是根據(jù)裝配間隙與坡口形狀形成的，焊槍瓷嘴直接壓在坡口內(nèi)擺動，瓷嘴與液態(tài)熔池的距離較近，由于焊槍搖擺具有一定的幅度和搖擺節(jié)奏，瓷嘴中的氬氣對焊接熔池和熱影響區(qū)有跟蹤保護和冷卻的作用，能減少氣孔的產(chǎn)生。 由于大搖擺焊采用小電流、快速焊、小規(guī)范、每層較薄的焊接厚度等，所以能夠很好的控制焊接線能量，焊縫高溫區(qū)停留時間較短，熱輸入有效降低；在整焊接過程中能使之受熱均勻，從而得到外形整齊、組織均勻、質(zhì)量優(yōu)良、強度提高的焊縫，對于不銹鋼材料還具有很好的耐腐蝕性。 3. 適用性廣：大搖擺焊適用于多種材質(zhì)及直徑大于30mm的各種厚度的管材板材無障礙焊接。 大搖擺焊接操作工藝的難點 大搖擺焊接操作工藝主要是焊接前焊工一定要掌握好裝配間隙、焊接過程中搖擺幅度和頻率、焊縫坡口兩側(cè)的停留時間，以及送絲速度等參數(shù)，眾多參數(shù)如何在有限的時間內(nèi)相互匹配好，這是一個難點，因此需要通過嚴格的技能培訓，焊工才能熟練掌握其要領(lǐng)。 需要注意： 1）鎢極伸長度根據(jù)母材厚來確定，通常為4-6mm；在操作過程中如不慎使鎢極與焊絲或焊縫相碰，鎢極尖斷在里面，會造成焊縫污染和夾鎢，這時應(yīng)立即停止焊接，將被污染處清理干凈，同時應(yīng)更換鎢極，方可繼續(xù)焊接。 2）氬氣流量比傳統(tǒng)焊接方式稍大，約為10-12L/min; 3）擺動幅度為熔合兩邊坡口鈍邊的2mm處； 4）根部裝配間隙根據(jù)母材厚來確定，通常為3-5mm,鈍邊量0.5mm，錯邊量<> 5）大搖擺手法對作業(yè)空間有要求，因手臂需要大幅度擺動，在受限空間不易操作，對小于Φ30mm的管，也不易操作。 6）根據(jù)坡口的大小、焊接材料選擇焊槍的磁嘴尺寸，通常是用5、6、7號的瓷嘴（碳鋼、合金鋼選用5、6號，不銹鋼選用6、7號）。 7）瓷嘴是搖擺滾動的支撐點，瓷嘴緊貼坡口表面，通過操作者的手腕不斷擺動瓷嘴，沿著焊縫中心成月牙形滾動，從左側(cè)滾動到右側(cè)，再滾動回左側(cè)，左右滾動向前運動進行焊接。 8）大搖擺焊接的技術(shù)參數(shù)與傳統(tǒng)的焊接方法略有不同，以φ60×5mm的奧氏體不銹鋼為 例：
φ60×5mm的奧氏體不銹鋼管道水平固定焊采用大搖擺手法焊接： 焊絲采用的是ER308，保護氣體選用氬氣，氬氣的純度不低于99.95%；電極采用鈰鎢棒，Φ2.5；焊機選用松下逆變直流焊機。 選用φ2.0的焊絲，分打底、填充、蓋面焊縫進行焊接，電流為80A～95A，電壓10～13V，焊接速度70～90mm/min。在焊接過程中根據(jù)需要隨時調(diào)節(jié)電流。 充氣的方式采用背面制作密閉氣室，用氬氣管充填的方式，充氣的同時應(yīng)預留出氣孔。充氬流量控制在8L/min，氬氣流量過大會產(chǎn)生大量絮流、射流等現(xiàn)象，嚴重時會影響焊縫的背面成型；奧氏體不銹鋼焊前不需要預熱，但應(yīng)保持層間溫度不高于150℃， 送絲采用搓捻法送絲，大拇指與食指、中指、無名指緊抓焊絲，焊絲沿中指、無名指指尖經(jīng)過，用大拇指與食指沿指尖方向靠摩擦向前推動焊絲。 打底焊： 當管內(nèi)充滿氬氣后，開始打底。為防止仰焊部位內(nèi)凹，立、平焊部位過高，打底層仰焊位采用內(nèi)填絲法，立、平焊部位采用外填絲法進行施焊；焊槍向已焊焊縫傾斜，傾角一般維持在35°～65°之間，焊絲則向未焊部分傾斜15°～20°之間。 焊接時焊槍瓷嘴直接壓在坡口內(nèi)，鎢極伸出4mm～6mm，端部離坡口根部2mm左右時，按動一下高頻開關(guān)，先從一側(cè)起?。ㄈ鐖D 1所示），待金屬熔化形成熔孔后立即送一點焊絲，然后電弧擺到坡口另一側(cè)，形成熔孔后送出第二點焊絲，使坡口根部金屬連接形成焊縫根基，然后沿著焊縫中心從左側(cè)擺到右側(cè)（如圖2 所示），再擺回左側(cè)（如圖 3所示），左右擺動向前運動，來熔化焊絲和根部坡口形成焊縫； 為防止內(nèi)凹、內(nèi)咬邊及未熔合的產(chǎn)生，擺動幅度不能過大，以熔合兩邊坡口鈍邊2mm為宜，且兩邊稍作停留，待形成新熔孔后，焊絲均勻地、斷續(xù)地送進熔池向前施焊；注意填絲過程中動作要輕，切勿擾亂氬氣氣流； 間斷時，再按動一下高頻開關(guān)，將熔池帶到坡口側(cè)緩慢收弧，并用手電檢查打底層內(nèi)側(cè)質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)缺陷應(yīng)立刻清除，確保根部質(zhì)量；接頭時，為避免接頭處內(nèi)凹，焊槍應(yīng)從熔孔后兩三個熔池位置開始起弧往前擺動，待重新形成熔孔后，再加絲進行正常焊接； 封口焊時，為保證接頭背面焊縫圓滑過渡，防止內(nèi)凹，焊至剩3mm左右大的孔時，停止加絲，焊槍兩側(cè)擺動，待熔孔周圍金屬全部熔化后均勻地送進焊絲，前兩滴可以多給點焊絲,過后按正常焊接加絲，直至衰減電流熔池收縮后滅弧。電弧息弧后不要立即移走焊槍，應(yīng)對收弧處和熔池供氬氣5s，進行延時保護。 填充層： 焊槍焊絲的角度與打底焊相同，電流可比打底稍大些，引燃電弧后，焊槍沿著焊縫中心成月牙形左右滾動，待焊縫表面形成熔池后，將焊絲輕輕送進熔池，采用連加絲法送絲，開始加絲向前施焊，注意焊絲應(yīng)貼在焊縫中心，焊槍擺到兩邊要稍作停留，利于兩側(cè)熔合及平滑過渡。 填充注意觀察熔池溫度不能過高，并通過利用送絲速度和焊接速度來控制溫度，防止根層燒穿產(chǎn)生焊瘤及焊縫塌陷。填充層盡量與母材齊平，但不要熔化原始坡口，影響蓋面焊道成形。 焊接工藝參數(shù)如表1所示。 表1 焊接工藝參數(shù) 蓋面焊： 焊槍焊絲的角度、電流與打底焊相同，引燃電弧后，焊槍沿著焊縫中心成月牙形左右滾動，待焊縫表面形成熔池后，將焊絲貼在焊縫中心，采用連加絲法送絲，開始搖擺向前施焊，注意兩邊要稍作停留，利于兩側(cè)熔合及平滑過渡。 焊接時盡量采用手腕擺動，減少身體擺幅，避免滑槍（瓷嘴打滑電弧脫離熔池）和焊縫成形不均勻。蓋面焊時注意觀察熔池溫度不能過高，并通過利用送絲速度和焊接速度來控制溫度，防止過燒氧化，焊完后的焊縫表面顏色應(yīng)呈現(xiàn)紅色、白色、金黃色為優(yōu)質(zhì)焊縫。 我們不斷尋找智慧的焊接人，犀利的觀點，扎實的干貨和獨到的判斷，只為將沉在海里的價值打撈上岸。英雄勿論出處，唯技能論高下。如果你想分享有價值的內(nèi)容，請聯(lián)系小編微信weld008，入駐成為焊接專家。
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