08.14 管道焊條電弧焊向下焊技術

一，概述

管道焊條電弧焊向下焊技術這裡主要指纖維素焊條向下焊的技術，並配備能進行纖維素焊條施焊的焊機（包括交流型和直流型），非常適合野外管道全位置，焊接。除此之外，還有：藥芯自保護氣體保護焊向下焊、CO2氣體保護焊向下焊等方法在管道焊接中逐步得到廣泛應用。

纖維素焊條藥皮的主要成分有：20～30%纖維素（木粉、澱粉、酚醛樹脂粉、微量纖維、麥粉等）；8～12%碳酸鹽（碳酸鈉、碳酸鉀）；8～20%鐵合金；20～35%金屬氧化物(氧化鋁、氧化鎂、氧化鐵、氧化錳、氧化鈦、氧化硅等）。在焊接過程中，會分解出大量的氣體：一氧化碳、二氧化碳、氫氣、水蒸汽等，對焊縫有很強的保護作用，並且電弧吹力大，熔滴過度顯噴射狀。

纖維素焊條向下焊的主要特點是熔深大、穿透力強、根部打底焊單面焊雙面成形好、氣孔敏感性小、熔渣少，焊縫質量高，操作難度相對低。常見的有：高纖維素鈉型和高纖維素鉀型，如J425G、J555、J506X、E6010、E6011、E7010、E7011等等。大工程管線焊接必需取得金屬管道“下向焊”焊工合格證才可上崗焊接。

一般焊條角度：平焊位焊條與焊點切線前角為75～80°；立焊位焊條與焊點切線前角為80～90°；仰焊位焊條與焊點切線前角為85～90°。

二，焊前準備

1，將要焊的管道（X60H Ø280×10mm）製作坡口，坡角65°，鈍邊1～1.5mm，並清洗乾淨。周圍30～50mm範圍內要露出金屬光澤。

2，焊機：ZX7-400型 直流正接（打底焊）；直流反接（填充焊、蓋面焊）。焊材：E7010 Ø3.2（定位焊、打底焊），Ø4.0（填充焊、蓋面焊）。焊前80～90℃烘乾保溫1小時，放入保溫筒隨用隨取。

三，施焊操作

1，預熱，在接頭處100mm範圍內進行均勻加熱，預熱溫度約100～120℃。

2，定位焊，進量減少錯邊量，一般小於1.5mm，管組對時應將管墊平，不能懸空，最好在專用對管器上進行操作；定位焊是正式焊縫，不能有裂紋、夾渣、未焊透、氣孔、焊瘤等缺陷；定位焊縫長約20～30mm，高約3～4mm，焊縫兩頭應磨成緩坡以利於接頭。定位焊兩點:4～5點和7～8點，打底起焊點12點。

3，焊接參數，定位焊：3.2焊條，100～120A；打底焊：3.2焊條，90～120A；填充焊：4.0焊條，13～180A；蓋面焊：4.0焊條，120～150A。

4，實操技巧，向下焊技術的關鍵是焊條的角度，打底焊、填充焊、蓋面焊的焊條角度基本相同，只是電弧長度和運條形式不同，焊縫的寬窄主要由電弧長短和運條形式來控制，管對接全位置焊接一般分兩個半周焊接完成，起弧收弧均選在管半周超前約10mm處。

①打底焊，從12點往前10mm處引弧並形成第一個熔孔後，焊條迅速壓低採用短弧焊接焊條作直線或往復小擺動，快速、均勻、平穩地向下運條，這裡要注意的是：第一，要注意聽是否有電弧擊穿坡口鈍邊發出的“泊、泊、泊”聲。第二，要注意熔池的溫度（看顏色）和熔孔形狀的大小是否基本保持一致，並且控制在每側坡口鈍邊熔化約1.5為好。熔孔過大說明焊接速度慢，熔池溫度高容易燒穿形成焊瘤；熔孔過小或消失說明焊接速度過快，焊接電流過小或焊條角度不當，易造成未焊透等缺陷，。第三，要根據坡口間隙、鈍邊大小，通過合適的電弧長度、焊條角度、焊接速度、運條方式來控制熔池溫度和熔孔大小，把鐵水準確地送到坡口的根部，相互協調好，以達到單面焊雙面成形良好的目的。

熄弧接頭的方法：在將要熄弧時，在熔池的下方做一個比正常焊接時所形成的熔孔稍大些的熔孔，焊接頭前應將熔孔邊緣磨成緩坡，使接頭處變薄。接頭時將焊條運動到弧坑邊緣根部，要將電弧儘量往裡壓，聽到“泊、泊、泊”聲後，稍停一會兒，隨後恢復正常焊接。這樣有利於接頭的管背面焊縫避免形成內凹或接頭脫節的缺陷。

②填充焊，打底焊完成後要清理乾淨，不能有夾渣、氣孔、弧坑、焊瘤等缺陷。填充焊與打底焊基本相似，其焊接的關鍵點是弧長應控制在：焊芯直徑×1.5mm，施焊時焊條要穩，焊接速度稍快，焊速要均勻，以熔池圓片狀為宜。焊縫高度以填滿坡口並低於管平面1左右為宜，坡口邊緣輪廓應基本保留完整，以利於蓋面焊，在本次焊接中填充焊3層。

③蓋面焊，蓋面焊時由於坡口面尺寸較寬，施焊時應沿兩側稍作橫向擺動或反月牙形運條向下焊接，要求表面焊縫圓滑過度，成形美觀，餘高1～2mm。蓋面焊的重點是仰焊部位，焊條應儘量垂直於管平面，利用電弧的噴射力和電弧輪廓的覆蓋面積採用適當焊接速度和運條方式將鐵水噴射過渡上去。以避免仰焊位易出現咬邊和下墜。