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學習目標 1、了解鋼管對接水平固定焊的應用領域，學習管對接水平固定焊的基本操作技能。 2、掌握鋼管對接水平固定焊單面焊雙面成形的操作要領及焊接參數的選擇。 3、學會管對接的裝配方法及定位焊要求。 任務提出 在石油化工、電站鍋爐、輸油管線等需要大量的管道對接，并要求單面焊雙面成形。在生產中V形坡口管對接水平固定焊最為常見之一，如圖1-2-1所示。  任務分析 根據圖樣可知，本試件為V形坡口管對接水平固定鎢極氬弧焊，要求單面焊雙面成形。用鎢極氬弧焊將兩件長度100㎜，坡口面角度為30°的ф60×5的管對接焊成。其中坡口角度為60°，間隙和鈍邊自定。 由于試件處于水平位置，固定焊接時，經歷仰焊、仰爬坡焊、立焊、爬坡焊、平焊五種位置的焊接，使焊接難度增大。ф60×5管對接由于管徑較小，管壁較薄，特別是作為焊接起始部位的仰焊位置，選擇焊接電流較小時，熔池溫度上升較慢，熔滴不易過渡，造成背面焊縫凹陷，正面焊縫下墜，甚至產生焊瘤；而處于平位時背面又容易產生下墜，余高過大，正面焊縫凹陷，熔合不良等缺陷；當選擇焊接電流較大時，雙手配合不好，手忙腳亂，燒穿或焊瘤等。所以，應使用較合適的電流，并通過隨焊縫位置的不斷變化而改變焊槍角度，調節焊接速度，進行合理的操作。即保證焊透，又不致使熔池溫度升高產生焊瘤。 相關知識 氬弧焊（TIG）的焊接設備 手工鎢極氬弧焊機通常由焊接電源、焊槍、焊接控制系統（現在的TIG焊機已把電源與控制系統組裝成一體）、供氣及供水系統等部分組成。 1．焊接電源 鎢極氬弧焊電源可分為直流電源、交流電源、交直流電源、脈沖電源等，電弧的靜特性曲線是水平的，且要求外特性曲線更陡一些，可在電弧長度受到干擾變化時，焊接電流的變化更小。 在氬弧焊中，由于氬氣的電離能較高，給引弧造成了很大的困難。一般都在焊接電源上加入引弧裝置。通常在交流電源中接入高頻振蕩器，在直流電源中接入脈沖引弧器。 2．焊接程序控制系統 氬弧焊的控制系統主要是用來控制和調節氣、水、電的各個工藝參數以及起動和停止焊接。大體按照下列程序進行。 為了使焊接區得到可靠的保護，引弧時需提前2～5s送氣，然后再接通焊接電源，施加高頻或者高壓脈沖引弧。一旦電弧引燃，立即切除高頻或高壓脈沖。焊接結束時，當電弧熄滅后，還應延遲5～15s停止送氣，以便使焊縫尾部和鎢極端部在冷卻過程中仍能得到充分的保護。 3．供氣系統 供氣系統的作用就是通過電子線路控制電磁閥的通斷、氣體指示燈、提前、滯后供氣時間以及氣體檢查、焊接狀態的轉換控制，以保證純度合格的保護氣體在焊接時以適宜的流量平穩地從焊槍噴嘴噴出。 供氣系統主要由Ar氣瓶、減壓器、氣體流量計、電磁氣閥、電磁氣閥的控制電路及氣路組成，見圖1-2-2。  4．水冷系統 焊接電流小于150A時，一般采用風冷焊槍，焊接電流超過150A時，應采用水冷焊槍。 5．焊槍 TIG焊槍要求焊槍重量輕、體積小、絕緣性能好和具有一定的機械強度等。一般由噴嘴、電極夾套、槍體、鎢極、開口夾套、電極帽、手柄及控制開關等組成。如圖1-2-3. 焊槍起夾持電極、傳導焊接電流、向焊接部位輸送保護氣體、通過微動開關向焊機發出控制命令的作用。小型焊槍依靠保護氣流帶走焊槍中的熱量，大型焊槍還要采用循環水冷卻焊槍。  任務實施 一、焊前準備 1、勞保 穿好棉質或皮質工作服，絕緣鞋，戴好工作帽，絕緣手套，衛生口罩，平光鏡， 頭盔式遮光面罩等。 2、母材 20鋼管Φ60×5×100，坡口30°，檢查鋼管園度，并修整。為保證焊接質量，必須在坡口兩側正反面25㎜內除銹、除油打磨干凈，露出金屬光澤，避免產生氣孔、裂紋等缺陷。并修磨鈍邊。 3、焊材 焊絲 根據管子母材型號，選擇ER50-6(TIG-J50)，直徑ф3㎜或ф2.5㎜焊絲。 鎢極 選用直徑ф2.5㎜鈰鎢極，修磨鎢極端部成30°圓錐角，并修磨直徑ф0.5㎜小平臺。盡量使磨削紋路與母線平行，延長鎢極使用時間。如圖1-1-2。 保護氣體 選擇純度99.99%的氬氣作保護氣，檢查并調整氣體流量。 4、焊機 選用WSE-315交直流鎢極氬弧焊機，或WSM-300直流鎢極氬弧焊機，直流正接電源。選擇操作方式（4步），調整上下坡時間。檢查設備氣路、電路是否接通。鎢極端部形狀是否合適，清理噴嘴內壁飛濺物，使其干凈、光滑，以免保護氣通過受阻。 檢查設備狀態，電纜線接頭是否接觸良好，焊鉗電纜是否松動，避免因接觸不良造成電阻增大而發熱，燒毀焊接設備。檢查安全接地線是否斷開，避免因設備漏電造成人身安全隱患。 5.輔助工具 備好鋼鋸條，扁鏟、手錘、角磨砂輪，鋼絲刷、鋼板尺，焊縫尺等。 6.確定焊接工藝參數 表1-3 小管對接水平固定TIG焊工藝參數  二、裝配與焊接 1、組裝與定位焊 為保證焊接質量，裝配定位很重要。為了即保證焊透又不能燒穿，必須留有合適的對接間隙和合理的鈍邊。根據試件板厚和焊絲直徑大小，確定鈍邊p=0～0.5㎜，間隙b=2.5～3㎜（始端２.５終端３），反變形約2°，錯邊量≤0.5㎜。 由于管徑較小，固定一點即可。點固焊時，用對口鉗或小槽鋼對口，如圖1-2-4在試件兩端坡口內側點固，焊點長度10㎜左右，高度2～3㎜。  點焊前，在焊機面板選擇收弧有（４步），調整焊接電流，收弧電流，上坡時間，下坡時間。戴好頭盔面罩，左手握焊絲，右手握焊槍，噴嘴接觸試件端部坡口處，按動引弧按鈕引燃電弧，不松手，利用電弧光亮找到點焊位置，松開引弧按鈕，電流開始上升，調整噴嘴高度，電弧長度約2 ~3㎜，加熱坡口一側，待形成熔池，填加一滴焊絲，移動電弧到坡口另一側，待形成熔池，再填加一滴焊絲，兩側搭橋后鋸齒形擺動電弧，將坡口鈍邊熔化，焊絲一滴一滴填加到熔池，達到固定點長度后，右手按動引弧按鈕，電流開始衰減，等熔池完全冷卻后再移開焊槍。將試件固定在焊接變位器上，高度據個人習慣而定，固定點置于10點位置，6點和12點位置不允許有固定點。 2、打底焊 管子對接水平固定焊，要求焊工能夠雙手開弓，焊接分左右兩個半圓先后完成。先焊接右半圓，從6點半位置開始焊接，12點半位置收弧。焊槍、焊絲角度如圖1-2-5。  戴好頭盔面罩，左手握焊絲，右手握焊槍，分開兩腿彎腰低頭，噴嘴接觸試件6點半位置坡口處，按動引弧按鈕引燃電弧，不松手，利用電弧光亮找到點焊位置，松開引弧按鈕，電流開始上升，調整噴嘴高度，此時，焊槍工作角為90°角，前進角80~90°，電弧長度約2 ~3㎜，加熱坡口一側，待坡口棱邊熔化并形成熔池，填加一滴焊絲，移動電弧到坡口另一側，待棱邊熔化并形成熔池，再填加一滴焊絲，兩側搭橋后鋸齒形向上擺動電弧，將坡口棱邊熔化0.5~1㎜，焊絲與電弧交替一滴一滴填加到熔池，電弧在坡口兩側適當停頓，使熔滴與坡口良好熔合。注意填加焊絲一定要準確填入根部熔池，否則，背面凹陷，甚至產生未熔合，焊絲進退要利落，退出不離氬氣保范圍，利用電弧外圍熱量預熱焊絲，避免焊絲與鎢極接觸，出現夾鎢缺陷。隨著焊縫位置的變化逐漸直腰，并相應調整焊槍角、焊絲角度，超過12點位置時，焊槍角度應與焊接方向成75~85°角，即改變電弧指向，以控制鐵水下流。到達12點半位置開始收弧，右手按動引弧按鈕，電流開始衰減，等熔池完全冷卻后再移開焊槍。如果采用2步操作則應回拉電弧，并逐漸提高噴嘴高度，縮小熔池。  焊接左半圈時，管子位置不動，應用鋼絲刷清理仰位起頭處，右手持焊絲，左手握焊槍，在6點位置處引燃電弧，焊絲進入氬氣保護范圍。緩慢移動電弧到坡口根部，熔化坡口棱邊0.5~1㎜，并在根部形成熔池，將焊絲送進根部熔池，電弧小鋸齒擺動向7點移動，與右半圈相同。當焊接到距離固定點1~2毫米時（一個熔孔長度）附近，電弧大步向前移動一個來回，對固定點預熱，如圖1-2-6，然后再回到正常焊接的部位，此時不需添加焊絲，待形成新的熔池后再填送焊絲，與固定點熔合，后添加少量焊絲，到達固定點高端時電弧可加快步伐，不加焊絲，至固定點低端熔化根部后，再填加焊絲，正常焊接。封口時的方法與之相同，超過接頭5~10毫米開始收弧。同時注意逐漸調整焊槍焊絲角度，直起身體。 特別注意，整個焊接過程保證鎢極端部形狀，隨時修磨鎢極。 3、蓋面焊 用鋼絲刷清理打底層氧化皮，與打底層焊接方法基本相同。注意，焊接起頭與底層接頭稍微錯開5~10毫米，電弧橫向擺動幅度稍大，熔掉棱邊0.5~1毫米為好，前移步伐不易太大，填絲方法為兩點式，填絲頻率稍快，使焊縫飽滿，避免咬邊，電弧在坡口兩側應適當停頓，保證良好熔合。如圖1-2-7示。 
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