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管道現場加工——焊接

  
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  焊炬有射吸式和等壓式,用得最多的是射吸式。
  使用焊炬時,應檢查焊嘴及氣閥等處是否漏氣、射吸式焊炬的射吸能力是否夠。工作時,先開氧氣閥,再開乙炔閥,停止工作時,先關閉乙炔閥,再關閉氧氣閥,以防回火。當發(fā)生回火時,應迅速關閉氧氣閥,然后關閉乙炔閥。
  (5)氣焊輔助工具
  氣焊輔助工具有橡膠管、錐形通針、點火工具、扳手、鉗子、小錘、銼刀、鋼絲刷及勞動保護用品等。氧氣膠管為紅色,內徑8mm,能承壓1.5~2.0MPa,橡膠管為黑色或綠色,內徑10mm,承壓低,其長度均為30m。錐形通針用于清理焊嘴的熔渣。氣焊工一定要穿戴好勞動保護用品,護目鏡必須是有色的,焊接鋼、鋁有色金屬時,必須戴口罩。
??? 4.3 氣焊的基本知識
  (1)焊接火焰
  氣焊火焰是由可燃氣體(乙炔、氫氣或石油氣)與純氧混合,進行化合燃燒產生的,氧氣和乙炔按不同的混合比產生不同的火焰,調節(jié)氧氣和乙炔的混合比,可以獲得三種不同性質的火焰即:
  氧氣:乙炔氣>1.2的氧化焰
  氧氣:乙炔氣:1~1.2的中性焰
  氧氣:乙炔氣<1的碳化焰
  氧化焰的氧氣與乙炔的體積比一般在1.3~1.7之間。焰心短而尖,呈青白色,外焰也較短,稍帶紫色。用于焊接鋼、鉛鋅鋼、錳鋼、青銅等。
  中性焰為正常焰,由焰心、內焰、外焰組成。一般碳鋼、鋁、銅、鉛、錫的切割、焊接均用中性焰,用中性焰焊接低碳鋼,熔池清晰,液體金屬易流動,火花飛濺少,無沸騰現象。
  碳化焰的氧氣與乙炔體積比一般在0.85~0.95范圍內。碳化焰焰心較長呈藍白色,沒有明顯輪廓。碳化焰也稱還原焰,用它來焊高碳鋼、高速鋼和硬質合金鋼,有時還用它來對焊縫增碳以提高焊縫的強度和硬度。
  (2)氣焊的基本操作技術
  ①焊絲和溶劑的選擇 焊接低碳鋼用的焊絲,選用H08、H08A。焊絲直徑與焊件厚度有關,焊件厚度與焊絲直徑的關系如表3—5所示。
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表3—5 焊件厚度與焊絲直徑的關系
焊件厚度/mm
1~2
2~3
3~5
5~10
10~15
>15
焊絲直徑/mm
不用焊絲或1~2
2
2~3
3~5
4~6
6~8

  ②火焰成分與火焰能率選擇 火焰成分選擇對焊縫質量關系很大,前面已經介紹?;鹧婺苈实拇笮≈饕Q于氧—乙炔混合氣體的流量。流量的粗調靠更換焊嘴,細調靠調節(jié)氣體的開關閥。同時根據操作者實踐經驗。隨時改變焊嘴與焊件的距離及其夾角,以達到增加熱量、調節(jié)能率的目的。焊嘴垂直于焊件,熱量較為集中,焊件吸收熱量大,夾角減小,焊件吸收熱量下降。
  氣焊與電焊一樣焊縫有平焊、立焊、橫焊和仰焊。焊接方法主要靠實踐掌握。通過改變焊炬、焊絲的角度和運動方式,控制能率使之均勻形成熔池,達到優(yōu)質高產目的。
  (3)氧氣與乙炔瓶的使用
  氧氣與乙炔瓶的使用必須嚴格遵守使用規(guī)程。一般情況下,氣瓶應直立放置在離火源10m以外。夏天避免烈日曝曬,冬季閥門凍結時嚴禁火烤,應用熱水解凍,乙炔氣瓶表面溫度不許超過35~40℃。取裝瓶帽及減壓器時,禁止用鐵器敲擊。氧氣瓶嚴禁沾染油脂,不允許戴用有油脂的手套去搬運氧氣瓶。使用氧氣乙炔時,不能將瓶內氣體用完,氧氣瓶最后至少要剩0.05MPa壓力的氧氣、乙炔瓶最后應剩0.06MPa壓力的乙炔,并將瓶閥關嚴防止漏氣。
??? 5.手工電弧焊
  手工電弧焊是熔焊中最基本的一種焊接方法。它是利用電弧放電(俗稱電弧燃燒)所產生的熱量,將焊條與焊件熔化形,成熔池,冷凝后形成焊縫,從而獲得牢固接頭的焊接方法。
??? 5.1 引弧方法
  手工電弧焊焊接過程中,所產生的持續(xù)強烈放電現象叫電弧。電弧由陰極部分(在電焊條端)和陽極部分(在焊件端)和弧柱部分組成,它一方面產生高溫(弧柱中心溫度可達6000℃左右)同時放出電弧光。
  產生焊接電弧的操作叫引弧,常用引弧方法有兩種:接觸引弧法(亦叫打火引弧法)和擦火引弧法。
  接觸引弧法是讓焊條與焊件接觸形成短路,然后迅速地將焊條離開焊件表面2~3mm,即產生電弧。
  擦火引弧法是將焊條像擦火一樣掠過焊件表面,隨即將焊條提到距焊件表面2~3mm的位置,產生電弧。
??? 5.2 焊接設備及工具
  手工電弧焊使用的設備主要有交流電焊機、直流電焊機、焊接工具和用具。
  (1)交流電焊機
  交流電焊機和一般的變壓器相類似,所以通常又稱焊接變壓器。交流電焊機有鐵心、一次線圈、二次線圈、電抗器等幾個主要部分組成。它結構簡單,堅固耐用,體積小,維修使用方便。初級電壓為380V,空載電壓為60~80V,工作電壓一般在30V左右。使用時,應根據焊接工作的需要選擇電焊機。
  (2)直流電焊機
  直流電焊機的工作原理與一般發(fā)電機的工作原理相似,其結構主要由機身、磁極、電樞、整流子、電刷、激磁線圈等組成。
  常用直流焊機額定容量為6~16kW,初級電壓380V,工作電壓為21~40V。
  (3)焊接工具和用具
  手工電弧焊所用的工具主要有電焊軟線、焊鉗、尖頭錘、扁鏟、銅刷等。
  電焊工工作時,一定要有面罩、絕緣鞋、手套和鞋蓋。防止電弧光、焊渣傷害眼睛和皮膚。
??? 5.3 電焊條的選用與保管
  在手工電弧焊中,電焊條不僅是電極,起引燃電弧的作用而且還是填充焊縫的金屬,它對于焊接過程的穩(wěn)定和焊縫機械性能等的好壞,影響較大。
  (1)焊條選用
  焊條種類很多,各有其應用范圍,選用是否恰當將直接影響焊接質量。一般情況下施工設計已標明所用焊條牌號,按要求選用即可,但在不少施工場合下未標明焊條牌號,要根據前面所講的原則選擇焊條,如手工焊焊接選用低碳鋼焊條。焊條選擇主要是根據被焊低碳鋼強度等級及焊接結構的工作條件。焊一般低碳鋼結構選用結422、結427,焊強度較高的低碳鋼結構選用結506、結507。
  (2)焊條的保管
  焊條藥皮受潮后,容易在焊縫中產生氣孔等缺陷,所以必須注意焊條的保存。焊條購進后必須分類、分牌號存放,應存放在于燥而且通風良好的倉庫內,焊條架必須離地、離墻300mm以上。
  焊條在使用前應烘干。堿性低氫型焊條烘焙溫度一般采用250~300℃,烘1~2h。烘好的焊條應避免突然受冷以免藥皮裂開;酸性焊條如受潮也應經150℃,1~2h的烘干。
??? 5.4 手工電弧焊的接頭與焊縫形式
  焊接接頭是指焊件組合的形式,主要有對接、搭接、丁字接、角接和卷邊接5種。這些接頭的焊接形式種類繁多,管道工程中最常用的是對接。焊縫根據管厚不同采用不開坡口的Ⅰ形焊縫和開坡口的Ⅴ形焊縫、Ⅹ形焊縫。如圖3—1所示。
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圖3—1 焊接接頭形式

  開坡口是為了保證電弧能深入焊縫根部,使根部焊透,便于清除熔渣,獲得較好的焊縫,而且坡口能起到調節(jié)基體金屬和填充金屬比例的作用。
  焊縫除上述開坡口、不開坡口外還可按焊接在空間位置的不同分為平焊縫、立焊縫、橫焊縫及仰焊縫四種,及按焊縫斷續(xù)情況,可分為連續(xù)焊縫和斷續(xù)焊縫。斷續(xù)焊縫只用于強度要求不高,以及不需要密閉的焊接結構。

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