碳素钢管焊接工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种碳素钢管焊接工艺，该焊接工艺打底焊采用手工氩弧焊，填充盖面采用药芯焊丝CO2气体保护焊，CO2保护熔池过程中吸热，可降低熔池外围的温度，起到收缩电弧的作用，从而热输入量小，焊缝质量高，且取代了手弧焊，无焊条头，焊渣少，烟尘少，焊接生产效率高，焊缝成形美观。

【技术实现步骤摘要】
碳素钢管焊接工艺
本专利技术涉及一种焊接工艺，特别是指一种碳素钢管焊接工艺。
技术介绍
碳钢工艺管道焊接质量要求较高。通常是打底焊采用手工氩弧焊，填充和盖面则采用手弧焊工艺。由于手弧焊熔敷效率低，焊接速度慢，且手弧焊采用焊条，焊条熔敷效率低，能源的损耗量大且留下焊条头易造成资源浪费，焊条来回更换焊工劳动强度大，而焊条也需要烘干、保温存放，这样使得手弧焊综合效率低，成本高。另外对于碳钢工艺管道的焊接中，打底焊是最复杂也是最困难的，在打底焊时，往往电弧在坡口两边停留时间不均匀，电弧长度不稳定，从而造成底层焊道外观成型不良、未融合、气孔甚至根部未焊透等缺陷，管道内壁常出现内凹或内咬边缺陷，这样管道内壁透度不均匀，内壁的焊缝质量不高，无法满足工艺管道的质量要求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种碳素钢管焊接工艺，该焊接工艺综合成本低，焊接生产效率高，焊缝成形美观，热输入量小，气孔倾向小，焊缝质量稳定。本专利技术所要解决的另一技术问题是：提供一种碳素钢管焊接工艺，该焊接工艺中的打底焊克服了现有技术焊接质量不稳定，对焊工技能要求高的瓶颈，通过该焊接工艺的焊缝成型美观，焊纹均匀，热输入量小，组织致密，焊缝质量稳定，焊接要领容易掌握，管材内壁焊缝质量高。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：1.碳素钢管焊接工艺，包括以下步骤：A、焊前准备，包括以下分步骤：a1)选择工具；a2)工具的验收检查；a3)对管材进行划线并进行尺寸检查；a4)对管材切割下料，保证切口端面与管材轴线的垂直度；a5)对需焊接的两管材的切口端面加工坡口，使两管材的坡口角度之和为55°-72°，钝边为0.5-1mm；a6)将坡口内外表面20mm范围内的杂物清除干净，露出金属光泽；B、将需要焊接的两管材进行组对，包括以下分步骤：b1)确认组对用的工装卡具、点固块与管材材质相同或相同组别；b2)将两管材水平组对，管材钟点位置六点处的组对间隙为3.2mm，十二点处的组对间隙大于3.2mm；C、将两管材进行点固焊，包括以下分步骤：c1)点固焊用的焊丝及工艺与正式焊相同，点固焊点将熔入焊缝中；c2)对管材进行点固焊，点固焊焊点应避开在管材钟点位置的三、六、九、十二点；c3)检查点固焊的质量；c4)将点固焊点两端打磨成缓坡型；D、焊前对外界客观因素进行检查；E、手工钨极氩弧打底焊；F、手工钨极氩弧打底焊焊接过程中对焊接的各客观因素进行检查；G、手工钨极氩弧打底焊的焊后检查；H、药芯焊丝CO2气体保护焊填充盖面，采用直流反接，左焊法，包括以下分步骤：h1)根据碳钢管道的壁厚、材质选择合适的焊接电流、电压、CO2气体流量，焊丝熔融落入熔池的方式选短路过渡；h2)从施焊位置前10mm的坡口内起弧，起弧应避开六点位置；h3)药芯焊丝CO2气体保护焊焊炬沿六点-三点-十二点或六点-九点-十二点行走，再沿六点-九点-十二点或六点-三点-十二点行走，如此反复，每次收弧位置避免十二点位置且错开；h4)药芯焊丝CO2气体保护焊采用短弧焊，且均匀摆动平稳移动，焊接速度6-15cm/min，控制熔池宽度在5-12mm范围；h5)药芯焊丝CO2气体保护焊焊炬运行到六点位置时，药芯焊丝轴线与水平面角度在75°-85°之间；运行到九点或三点位置时，药芯焊丝轴线与水平面角度5°-15°之间；运行到水平位置时，药芯焊丝轴线与水平面角度在70°-85°之间；I、药芯焊丝CO2气体保护焊的焊接过程中对焊接的各客观因素进行检查；J、药芯焊丝CO2气体保护焊的焊后检查。2.如权利要求1所述的碳素钢管焊接工艺，其特征在于：步骤A的a1中，选择工具为选用75°的氩弧焊炬、直径为40-50mm、长度为3-4m的手把导线、直径2.0mm或2.4mm的铈钨极，铈钨极的尖端加工为锥度35°-45°的圆锥台形，圆锥台形的小圆直径为0.8-1.0mm，铈钨极相对氩弧焊炬的瓷嘴的伸出长度为6-8mm；选用CO2/MAG半自动焊机及CO2流量计，起弧前药芯焊丝露出CO2气体保护焊焊炬的导电嘴长度为15-20mm。采用了上述技术方案后，本专利技术的效果是：1)填充盖面采用药芯焊丝CO2气体保护焊，CO2保护熔池过程中吸热，可降低熔池外围的温度，起到收缩电弧的作用，从而热影响区减小，焊缝质量高，且取代了手弧焊，无焊条头，焊渣少，烟尘少；2)根据管材不同的位置选用合适的施焊角度，不但提高了保护气体的保护效果，而且有利于焊工的视角，便于有效控制熔池形状规整，提高焊接质量；3)起弧位置和收弧位置的选择使焊接质量提高；4)由于药芯焊丝连续送丝，焊机空载损耗小，药芯焊丝截面电流密度高，熔化速度快，生产效率高，节能环保，综合成本低。具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术作进一步的详细描述。1.碳素钢管焊接工艺，包括以下步骤：A、焊前准备，包括以下分步骤：a1)选择工具；a2)工具的验收检查；a3)对管材进行划线并进行尺寸检查；a4)对管材切割下料，保证切口端面与管材轴线的垂直度；a5)对需焊接的两管材的切口端面加工坡口，使两管材的坡口角度之和为55°-72°，钝边为0.5-1mm；a6)将坡口内外表面20mm范围内的杂物清除干净，露出金属光泽；B、将需要焊接的两管材进行组对，包括以下分步骤：b1)确认组对用的工装卡具、点固块与管材材质相同或相同组别；b2)将两管材水平组对，管材钟点位置六点处的组对间隙为3.2mm，十二点处的组对间隙大于3.2mm；C、将两管材进行点固焊，包括以下分步骤：c1)点固焊用的焊丝及工艺与正式焊相同，点固焊点将熔入焊缝中；c2)对管材进行点固焊，点固焊焊点应避开在管材钟点位置的三、六、九、十二点；c3)检查点固焊的质量；c4)将点固焊点两端打磨成缓坡型；D、焊前对外界客观因素进行检查；E、手工钨极氩弧打底焊；F、手工钨极氩弧打底焊焊接过程中对焊接的各客观因素进行检查；G、手工钨极氩弧打底焊的焊后检查；H、药芯焊丝CO2气体保护焊填充盖面，采用直流反接，左焊法，包括以下分步骤：h1)根据碳钢管道的壁厚、材质选择合适的焊接电流、电压、CO2气体流量，焊丝熔融落入熔池的方式选短路过渡；h2)从施焊位置前10mm的坡口内起弧，起弧应避开六点位置；h3)药芯焊丝CO2气体保护焊焊炬沿六点-三点-十二点或六点-九点-十二点行走，再沿六点-九点-十二点或六点-三点-十二点行走，如此反复，每次收弧位置避免十二点位置且错开；h4)药芯焊丝CO2气体保护焊采用短弧焊，且均匀摆动平稳移动，焊接速度6-15cm/min，控制熔池宽度在5-12mm范围；h5)药芯焊丝CO2气体保护焊焊炬运行到六点位置时，药芯焊丝轴线与水平面角度在75°-85°之间；运行到九点或三点位置时，药芯焊丝轴线与水平面角度5°-15°之间；运行到水平位置时，药芯焊丝轴线与水平面角度在70°-85°之间；I、药芯焊丝CO2气体保护焊的焊接过程中对焊接的各客观因素进行检查；J、药芯焊丝CO2气体保护焊的焊后检查。2.如权利要求1所述的碳素钢管焊接工艺，其特征在于：步骤A的a1中，选择工具为选用75°的氩弧焊炬、直径为40-50mm、长度为3-4m的手把导线、直径2.0mm或2.4mm的铈钨极，铈钨极的尖端加工为锥度35°-45°的圆锥台形，圆锥台形本文档来自技高网...

【技术保护点】
碳素钢管焊接工艺，包括以下步骤 ：A、焊前准备，包括以下分步骤 ：a1) 选择工具 ；a2) 工具的验收检查 ；a3) 对管材进行划线并进行尺寸检查 ；a4) 对管材切割下料，保证切口端面与管材轴线的垂直度 ；a5) 对需焊接的两管材的切口端面加工坡口，使两管材的坡口角度之和为 55° ‑72°，钝边为0.5‑1mm ；a6) 将坡口内外表面 20mm 范围内的杂物清除干净，露出金属光泽 ；B、将需要焊接的两管材进行组对，包括以下分步骤 ：b1) 确认组对用的工装卡具、点固块与管材材质相同或相同组别 ；b2) 将两管材水平组对，管材钟点位置六点处的组对间隙为 3.2mm，十二点处的组对间隙大于 3.2mm ；C、将两管材进行点固焊，包括以下分步骤 ：c1) 点固焊用的焊丝及工艺与正式焊相同，点固焊点将熔入焊缝中 ；c2) 对管材进行点固焊，点固焊焊点应避开在管材钟点位置的三、六、九、十二点 ；c3) 检查点固焊的质量 ；c4) 将点固焊点两端打磨成缓坡型 ；D、焊前对外界客观因素进行检查 ；E、手工钨极氩弧打底焊 ；F、手工钨极氩弧打底焊焊接过程中对焊接的各客观因素进行检查 ；G、手工钨极氩弧打底焊的焊后检查 ；H、药芯焊丝 CO2 气体保护焊填充盖面，采用直流反接，左焊法，包括以下分步骤 ：h1) 根据碳钢管道的壁厚、材质选择合适的焊接电流、电压、CO2 气体流量，焊丝熔融落入熔池的方式选短路过渡 ；h2) 从施焊位置前 10mm 的坡口内起弧，起弧应避开六点位置 ；h3) 药芯焊丝 CO2 气体保护焊焊炬沿六点 ‑ 三点 ‑ 十二点或六点 ‑ 九点 ‑ 十二点行走，再沿六点 ‑ 九点 ‑ 十二点或六点 ‑ 三点 ‑ 十二点行走，如此反复，每次收弧位置避免十二点位置且错开 ；h4) 药芯焊丝 CO2 气体保护焊采用短弧焊，且均匀摆动平稳移动，焊接速度 6‑15cm/min，控制熔池宽度在 5‑12mm 范围 ；h5) 药芯焊丝 CO2 气体保护焊焊炬运行到六点位置时，药芯焊丝轴线与水平面角度在75°‑85°之间 ；运行到九点或三点位置时，药芯焊丝轴线与水平面角度5°‑15°之间 ；运行到水平位置时，药芯焊丝轴线与水平面角度在 70° ‑85°之间 ；I、药芯焊丝 CO2 气体保护焊的焊接过程中对焊接的各客观因素进行检查 ；J、药芯焊丝 CO2 气体保护焊的焊后检查。...

【技术特征摘要】
1.碳素钢管焊接工艺，包括以下步骤：A、焊前准备，包括以下分步骤：a1)选择工具；a2)工具的验收检查；a3)对管材进行划线并进行尺寸检查；a4)对管材切割下料，保证切口端面与管材轴线的垂直度；a5)对需焊接的两管材的切口端面加工坡口，使两管材的坡口角度之和为55°-72°，钝边为0.5-1mm；a6)将坡口内外表面20mm范围内的杂物清除干净，露出金属光泽；B、将需要焊接的两管材进行组对，包括以下分步骤：b1)确认组对用的工装卡具、点固块与管材材质相同或相同组别；b2)将两管材水平组对，管材钟点位置六点处的组对间隙为3.2mm，十二点处的组对间隙大于3.2mm；C、将两管材进行点固焊，包括以下分步骤：c1)点固焊用的焊丝及工艺与正式焊相同，点固焊点将熔入焊缝中；c2)对管材进行点固焊，点固焊焊点应避开在管材钟点位置的三、六、九、十二点；c3)检查点固焊的质量；c4)将点固焊点两端打磨成缓坡型；D、焊前对外界客观因素进行检查；E、手工钨极氩弧打底焊；F、手工钨极氩弧打底焊焊接过程中对焊接的各客观因素进行检查；G、手工钨极氩弧打底焊的焊后检查；H、药芯焊丝CO2气体保护焊填充盖面，采用直流反接，左焊法，包括以下分步骤：h1)根据碳钢管道的壁厚、材质选择合适的焊接电流、电压、CO2气体流量，焊丝熔融落入熔池的方式选短...

【专利技术属性】
技术研发人员：周子童，
申请(专利权)人：周子童，
类型：发明
国别省市：山东,37