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北京電王發(fā)電電焊機(jī)，下向焊焊接技術(shù)在管道焊接中的應(yīng)用
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2020.06.27
1、管道下向焊即從管道頂部引弧，自上而下進(jìn)行全位置焊接的操作技術(shù)。主要應(yīng)用于大直徑管道焊接，是國際上大口徑管道焊接中常用的一種焊接方法。下向焊主要優(yōu)點(diǎn)是：采用的焊縫間隙小，故填充金屬少，焊接速度快，使其與傳統(tǒng)上向焊工藝相比，更高效、節(jié)能；另外，選用纖維素焊條，焊條電弧吹力大，抗外界干擾能力強(qiáng)；連續(xù)焊接，焊接接頭少，焊縫成形美觀；采用多層多道焊操作工藝，使得焊縫內(nèi)在質(zhì)量好，無損檢測合格率高；此外，該技術(shù)操作技能單一，易于學(xué)習(xí)與掌握，也便于流水作業(yè)施工。下向焊焊接技術(shù)自20世紀(jì)60年代引進(jìn)我國以來，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，我國已具有成熟的手工下向焊焊接技術(shù)，目前正在普及半自動(dòng)下向焊焊接技術(shù)及全自動(dòng)氣保護(hù)下向焊焊接技術(shù)，并成為長輸管道及城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿篮附蛹夹g(shù)發(fā)展的趨勢。
2、下向焊焊接材料及焊接設(shè)備的選擇
2.1 焊接材料的選擇
纖維素焊條下向焊,電弧熔深大，穿透力強(qiáng)，根部打底焊單面焊雙面成形好,氣孔敏感性小，操作難度小,焊縫內(nèi)外質(zhì)量高,焊工易掌握。纖維素下向焊焊條藥皮中含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%-50%的有機(jī)物(木粉、淀粉、酚醛樹脂粉、微量纖維等),這些有機(jī)物具有較強(qiáng)的造氣功能，在焊接高溫作用下，分解并釋放出大量的保護(hù)氣體,使熔池不易接觸到空氣中的氧氣而產(chǎn)生氧化物。纖維素焊條焊渣少，電弧吹力大，可防止溶液向下流淌，具有較大的焊透能力。一般情況下，纖維素焊條有較強(qiáng)的抗銹能力和抗潮性，只要包裝良好，焊接前一般不需要烘干。
2.2 焊接設(shè)備的選擇
管道焊接采用纖維素焊條下向焊工藝，纖維素焊條下向焊引弧壓比普通焊條上向焊要高。因此，對電焊機(jī)也有一些特殊要求。一般的手工電弧焊機(jī)很難滿足焊接工藝要求，尤其是小電流纖維素下向焊條打底焊時(shí)，易出現(xiàn)斷弧、熄弧粘條以及電弧不穩(wěn)定等。北京電王DENOH系列發(fā)電電焊機(jī)。主要分為有汽油發(fā)電電焊機(jī)和柴油發(fā)電電焊機(jī)兩大類，從功能上還可細(xì)分為單人發(fā)電焊機(jī)、雙人發(fā)電電焊機(jī)；便攜式發(fā)電電焊機(jī)、靜音式發(fā)電電焊機(jī)、管架式發(fā)電電焊機(jī)；手工焊發(fā)電電焊機(jī)、半自動(dòng)發(fā)電電焊機(jī)、全自動(dòng)焊機(jī)等機(jī)型，引弧能力強(qiáng)，焊接過程穩(wěn)定，操作簡單不受使用地域的限制，焊接工人容易掌握，適合野外焊接使用，便于維修。
3、下向焊焊接的優(yōu)越性
①由于相同壁厚的鋼管，下向焊時(shí)采用的焊條直徑、焊接電流和焊接速度均比上向焊要大得多，而焊縫寬度和余高則比上向焊要小，因此，焊接生產(chǎn)效率比上向焊提高30%以上。
②對于相同壁厚的管口，下向焊的組焊間隙比上向焊要小1~2 mm，因此，下向焊焊條用量比上向焊減少10%~20%。
③由于下向焊的操作難度比上向焊小，且每層焊道的厚度比上向焊薄，因此，下向焊焊縫焊接缺陷少，一般不易產(chǎn)生較大的焊接缺陷。
因此，在工程竣工后，經(jīng)過統(tǒng)計(jì)，無損檢測一次合格率達(dá)到90%以上。因其焊接縫隙小，焊接速度快，合格率高，使得與傳統(tǒng)上向焊工藝相比，生產(chǎn)效率提高，焊接質(zhì)量好；焊接材料浪費(fèi)減少，節(jié)能增效；焊縫成形飽滿美觀；抗風(fēng)能力強(qiáng)，適用于野外作業(yè)。其最終效果體現(xiàn)在加快了施工速度，提高了工程質(zhì)量，使工程提前竣工。
4、下向焊焊接缺陷的原因與控制措施
下向焊焊接存在的缺陷主要有：夾渣、氣孔、內(nèi)凹、裂紋等缺陷。
4.1 焊接缺陷產(chǎn)生原因
①夾渣產(chǎn)生原因：打底焊接后清根不徹底，致使在快速熱焊時(shí)，未能使根部熔渣完全溢出；打底焊清根的方法不當(dāng)，使根部焊到兩側(cè)溝槽過深，使熔渣來不及溢出而形成夾渣。
②氣孔產(chǎn)生原因：根部間隙過?。簧w面焊接時(shí)，焊條擺動(dòng)浮動(dòng)過大；焊條長時(shí)間暴露在空氣中。
③內(nèi)凹產(chǎn)生原因：對口間隙過大；焊接電流過大。
④裂紋產(chǎn)生原因：當(dāng)施工地段起伏較大時(shí)，土墩未及時(shí)墊到位，使管子處在受力狀態(tài)，或者是在焊接過程中，過早松開或撤離對口器，致使熔池中的鐵水來不及凝固好，則在焊接收弧處容易產(chǎn)生裂紋。
4.2 焊接缺陷的控制措施
根據(jù)工程用的管材和焊材要求，對每項(xiàng)工程要編寫好焊接工藝操作規(guī)程，并要求焊工嚴(yán)格按焊接工藝規(guī)程要求進(jìn)行焊接操作。做好焊材的保護(hù)工作，焊條在運(yùn)輸存放中嚴(yán)禁摔、磕、碰等，確保焊材的完好性。加強(qiáng)焊工理論學(xué)習(xí)，提高焊接技術(shù)水平。
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