[发明专利]碳钢工艺管道焊接工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种焊接工艺，特别是指一种碳钢工艺管道焊接工艺。

背景技术

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。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种碳钢工艺管道焊接工艺，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。

本发明所要解决的另一技术问题是：提供一种碳钢工艺管道焊接工艺，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，本发明的技术方案是：一种碳钢工艺管道焊接工艺，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。

作为一种优选的方案，步骤A的a1中，选择工具为选用75°的氩弧焊炬、直径为40-50mm²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。