管道的手工鎢極氬弧焊操作技巧
手工鎢極氬弧焊在管道焊接中主要應(yīng)用在兩方面；一方面是大直徑管對(duì)接的打底層焊接；另一方面主要是小直徑管的焊接。
1.管道的鎢極氬弧焊打底工藝與操作技巧
鎢極氬弧焊的操作與焊條電弧焊不同，與氣焊有些相似，一般是右手握焊槍，左手握焊絲。管道焊接時(shí)，其焊接方法不限，立向上或立向下均可。平焊時(shí)采用左向焊法，即沿焊接方向，焊絲在前，焊槍在后。為了送絲方便，不影響焊工視線和防止噴嘴被燒損，鎢極應(yīng)伸出噴嘴端面6～9mm。鎢極端頭與熔池表面的距離，即電弧長(zhǎng)度應(yīng)保持2～4mm。電弧過(guò)短，鎢極易與焊絲或熔池相碰，造成焊縫表面污染和夾鎢缺陷，并破壞電弧的穩(wěn)定燃燒；電弧過(guò)長(zhǎng)，則引起電弧飄浮，易產(chǎn)生未焊透缺陷。為了加強(qiáng)氬氣保護(hù)效果，噴嘴與焊件應(yīng)盡量垂直或保持較大的夾角，一般為70°～85°；而焊絲與焊件的夾角則較小，一般為15°～20°。焊槍與焊絲的相對(duì)位置見圖2-25。
圖2-25 管道鎢極氬弧焊時(shí)焊槍和焊絲的位置
1—焊絲；2—鎢極；3—噴嘴；4—熔池；5—焊縫
打底層焊縫應(yīng)具有一定的厚度，對(duì)于壁厚≤10mm的管道，其厚度不得小于2～3mm；壁厚≤mm的管道，其厚度不得低于4～5mm。
（1）坡口形式及尺寸。坡口形式、尺寸、對(duì)口間隙對(duì)焊縫質(zhì)量和根部裂紋傾向有很大的影響。坡口形式及尺寸的選擇原則是在盡量縮小焊縫截面積、減小熔敷金屬量的前提下，應(yīng)使焊槍噴嘴在坡口中運(yùn)弧不受阻礙，焊工視線不會(huì)被遮擋，便于各種位置打底焊和以后各層的焊接操作。常用的坡口形式有V形、U形、雙V形和上V下U形四種。
①V形坡口。適用于厚度為3～15mm的管道，見圖2-26。
②U形坡口。適用于壁厚為15～25mm的管道，見圖2-27。
③雙V形坡口。適用于壁厚為15～50mm的管道，見圖2-28。
④上V下U形坡口。適用于壁厚大于25mm的管道，見圖2-29。
圖2-26 V形坡口
圖2-27 U形坡口
圖2-28 雙V形坡口
圖2-29 上V下U形坡口
（2）焊接電流、鎢極直徑和焊絲直徑。管道氬弧焊打底一般選用鈰鎢極，規(guī)格為φ2.5mm。直流正接時(shí)，允許使用的最大電流不得超過(guò)240A；正常情況下，焊接電流不超過(guò)130A。
鎢極端部形狀對(duì)電弧穩(wěn)定燃燒和焊縫成形均有很大影響，較為理想的是將端部磨成圓錐形。鎢極的磨制應(yīng)使用專用砂輪，室內(nèi)保持通風(fēng)良好，砂輪磨制的鎢極光潔度不高時(shí)，應(yīng)用細(xì)砂輪再精磨一次。
目前常用的手工鎢極氬弧焊焊絲規(guī)格為φ2.5mm，對(duì)于特別薄的小直徑管子也有用φ2.0mm焊絲。典型的焊接工藝規(guī)范可參見表2-5。
表2-5 管道焊口氬弧焊打底工藝規(guī)范
（3）對(duì)口裝配時(shí)的點(diǎn)固焊。由于氬弧焊打底層焊縫比焊條電弧焊薄，如工藝不當(dāng)，易產(chǎn)生裂紋缺陷。因此，管道對(duì)口時(shí)要墊穩(wěn)，特別是大直徑厚壁管，應(yīng)防止焊縫在焊接時(shí)承受重力。不得實(shí)行強(qiáng)力對(duì)口。根層點(diǎn)固焊是焊縫的一部分，其工藝要求應(yīng)與正式施焊相同。點(diǎn)固焊后應(yīng)仔細(xì)檢查焊點(diǎn)質(zhì)量，如果發(fā)現(xiàn)裂紋、氣孔等缺陷，應(yīng)將該焊點(diǎn)清除干凈，重新點(diǎn)固焊。焊點(diǎn)兩端應(yīng)加工成斜坡形，以便接頭。
①中、小直徑管的點(diǎn)固焊。可在坡口內(nèi)直接點(diǎn)固焊。直徑小于60mm的管子，點(diǎn)固一處即可；直徑為76～159mm的管道，應(yīng)點(diǎn)固2～3處。點(diǎn)固焊焊縫長(zhǎng)度為15～20mm，高度為2～3mm。點(diǎn)固焊的位置一般在平焊或立焊處（時(shí)鐘12、3、9點(diǎn)處）。對(duì)于有障礙的困難位置焊口，應(yīng)以該焊點(diǎn)不影響施焊和妨礙視線為原則。
②大直徑管的點(diǎn)固焊。直徑大于159mm的管道，宜用若干塊坡口樣板或圓鋼等其他鐵件均勻地嵌在坡口中進(jìn)行點(diǎn)固焊，如圖2-30。施焊過(guò)程中碰到點(diǎn)固焊鐵件的障礙時(shí)，將它們逐個(gè)敲去。待打底焊完畢后，應(yīng)仔細(xì)檢查點(diǎn)固焊處及其附近是否有裂紋，并磨去殘存的焊疤。
圖2-30 大直徑管道的定位焊示意圖
1—定位焊縫；2—坡口樣板；3—圓鋼
（4）對(duì)低碳鋼、低合金耐熱鋼管道氬弧焊打底時(shí)，內(nèi)壁可以不充氬氣保護(hù)；對(duì)中、高合金鋼及奧氏體不銹鋼管打底時(shí)，要求內(nèi)壁充氬氣保護(hù)，否則在高溫作用下，內(nèi)壁產(chǎn)生劇烈的氧氣，會(huì)降低焊縫質(zhì)量。
按管徑大小，常用的焊口內(nèi)壁充氬有兩種方式。
①對(duì)于小直徑管子，先將管道一端堵死，從另一端輸入氬氣，使整條管子內(nèi)充氬氣保護(hù)。對(duì)口不留間隙，以免氬氣漏出，如圖2-31所示。
②對(duì)于較大直徑的管道，通常用紙板或可溶紙置于焊口兩側(cè)管道內(nèi)，形成一個(gè)長(zhǎng)度為300～400mm的氣室。從對(duì)口的平焊位置插入輸氬管，充氬流量隨氣室大小以及對(duì)口漏氣程度而定，即達(dá)到保護(hù)良好，而不致因流量過(guò)大引起焊縫內(nèi)凹為準(zhǔn)。
圖2-31 小直徑管焊口內(nèi)壁充氬氣示意圖
圖2-32所示為一種常用的焊口內(nèi)壁充氬裝置。為防止氬氣從對(duì)口間隙中大量漏出，焊前需在間隙中嵌入一圈石棉繩或粘上一圈膠帶。焊接過(guò)程中將有礙施焊部分（石棉繩或膠帶等）隨時(shí)扯去。打底焊即將結(jié)束時(shí)，迅速拔出輸氬管并立即封口。作為氣室壁的紙板，在隨后的焊口熱處理過(guò)程中被燒成灰燼；可溶紙可在水壓試驗(yàn)時(shí)，遇水而溶解成糊狀，隨水排出。
圖2-32 大直徑管焊口內(nèi)壁充氬氣示意圖
③除了采取充氬氣保護(hù)外，還可采用焊劑進(jìn)行保護(hù)，通常采用丙酮溶解賽珞珞作為黏合劑，將焊劑均勻涂在管內(nèi)表面進(jìn)行保護(hù)，如圖2-33所示。
圖2-33 焊劑背面保護(hù)示意圖
（5）預(yù)熱溫度。為了避免焊接接頭產(chǎn)生淬硬組織，加速氫的擴(kuò)散逸出，減少焊接應(yīng)力，防止冷裂紋，對(duì)于厚壁管道尤其是合金鋼管道，在進(jìn)行手工電弧焊前均要求預(yù)熱。其預(yù)熱溫度根據(jù)被焊材料的化學(xué)成分、壁厚、環(huán)境溫度等因素綜合考慮，并經(jīng)過(guò)可焊性試驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐來(lái)確定。
采用氬弧焊打底工藝時(shí)，由于焊絲的質(zhì)量高，含氫量低，坡口對(duì)接的打底部位可視為薄壁管，因此對(duì)預(yù)熱的要求可低于電焊。低碳鋼和低合金耐熱鋼焊前一般可不預(yù)熱；但對(duì)于厚壁管（壁厚大于26mm）或在負(fù)溫條件下，焊前應(yīng)適當(dāng)預(yù)熱50～100℃，以確保焊接質(zhì)量。
（6）焊接。打底焊縫應(yīng)一氣呵成，不允許中途停止；打底層焊縫經(jīng)檢查合格后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行次層焊接。
①焊槍握法和運(yùn)弧動(dòng)作。右手握焊槍，用食指和拇指勾夾住槍身前部，其余三指觸及管壁作為支點(diǎn)，視個(gè)人習(xí)慣也可用其中兩指或一指作支點(diǎn)。小直徑管焊接時(shí)，手腕沿管壁轉(zhuǎn)動(dòng)，指尖始終貼在管壁上，以保持運(yùn)弧平穩(wěn)；大直徑管焊接時(shí)，作為支點(diǎn)的三個(gè)手指交替沿管壁行走，始終保持電弧穩(wěn)定燃燒。
②起弧。使用簡(jiǎn)易直流氬弧焊機(jī)時(shí)，采用短路方法引弧。鎢極接觸焊件的動(dòng)作要輕快，防止碰斷鎢極端頭，造成電弧不穩(wěn)及焊縫產(chǎn)生夾鎢缺陷。焊接開始時(shí)，先用電弧將母材加熱，待形成熔池后，立即填加焊絲。為了防止起弧處產(chǎn)生裂紋，始焊速度應(yīng)適當(dāng)減慢，并多填些焊絲，使焊縫加厚，對(duì)于大直徑厚壁管打底焊時(shí)，尤應(yīng)如此。
③收弧。使用無(wú)電流衰減裝置的簡(jiǎn)易直流氬弧焊機(jī)焊接時(shí)，收弧的焊接速度應(yīng)適當(dāng)減慢，并增加焊絲填充量，將熔池填滿，避免產(chǎn)生弧坑和裂紋。隨后立即將電弧移至坡口邊緣上，快速熄滅。使用帶有電流衰減裝置的氬弧焊機(jī)焊接時(shí)，先將熔池填滿，然后按動(dòng)電流衰減，使焊接電流逐漸衰減，最后將電弧熄滅。
④接頭。焊縫接頭處的質(zhì)量往往不容易保證，焊接過(guò)程中應(yīng)盡量避免停弧，減少“冷接頭”次數(shù)。首先要計(jì)劃好焊絲長(zhǎng)度，不要在焊接過(guò)程中更換焊絲。但為了避免焊絲抖動(dòng)，握絲處距焊絲末端不宜過(guò)長(zhǎng)，這就必然會(huì)增加接頭的次數(shù)；特別是大直徑管焊接時(shí)，接頭的機(jī)會(huì)更多。為解決這一矛盾，有的單位在生產(chǎn)實(shí)踐中，使用不停弧“熱接頭”的方法，取得了一定效果。這種方法是當(dāng)需要變更握絲位置而出現(xiàn)接頭時(shí)，先將焊絲末端和熔池相接觸，同時(shí)將電弧稍作后移，或引向坡口一邊。待熔池凝固與焊絲末端粘在一起的剎那間，迅速變換握絲位置。完成這一動(dòng)作后，將電弧立即恢復(fù)原位，繼續(xù)焊接。采用“熱接頭”法，既能保證質(zhì)量，又可提高工效，但要求操作技術(shù)熟練，動(dòng)作快而準(zhǔn)。
⑤送絲動(dòng)作。以左手拇指、食指、中指捏焊絲，焊絲末端應(yīng)始終處于氬氣保護(hù)區(qū)。填絲動(dòng)作要輕，不得擾動(dòng)氬氣保護(hù)層，以防止空氣侵入。更不能像氣焊那樣，在熔池中攪拌，而應(yīng)一滴一滴地向熔池送給。送絲時(shí)，可以采用連續(xù)送絲、斷續(xù)送絲（即在保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)一拉一送的填絲方式），或?qū)⒑附z彎成弧形，緊貼在坡口間隙處，焊接電弧同時(shí)熔化坡口鈍邊和焊絲，這時(shí)要求對(duì)口間隙小于焊絲直徑。此法可避免焊絲遮住焊工的視線，適用于困難位置的焊接。此外，當(dāng)對(duì)口間隙大于焊絲直徑時(shí)，焊絲應(yīng)跟隨電弧做同步橫向擺動(dòng)。無(wú)論采用哪種填絲動(dòng)作，送絲速度均應(yīng)與焊接速度相適應(yīng)。
（7）操作方法。管道焊口手工鎢極氬弧焊打底，按操作方法有不填絲法和填絲法兩種，后者又有外填絲法和內(nèi)填絲法之分。方法的選擇應(yīng)與管徑大小、焊口所處的空間位置、對(duì)口形式相適應(yīng)。
①不填絲法。不填絲法又稱自熔法。管道對(duì)口不留間隙，留有1.5～2mm鈍邊，見圖2-34。鈍邊太大不易熔透，太小則易被燒穿。焊接時(shí)，用電弧熔化母材金屬的鈍邊，形成根層焊縫。基本上不填絲，只在熔池溫度過(guò)高，即將焊穿，或者局部對(duì)口不規(guī)劃，出現(xiàn)間隙時(shí)，才少量填絲。操作時(shí)，鎢極應(yīng)始終保持與熔池相垂直，以保證鈍邊熔透。這種方法焊接速度快，節(jié)省填充材料，但存在以下缺點(diǎn)。
圖2-34 不填絲法的管道接頭形式
a．對(duì)管子對(duì)口的要求嚴(yán)格，稍有錯(cuò)口，容易產(chǎn)生未焊透缺陷。操作時(shí)只能憑經(jīng)驗(yàn)，看熔池的溫度來(lái)判斷是否焊透，無(wú)法直接觀察根部透度情況，因此焊接質(zhì)量不夠穩(wěn)定。
b．由于不加焊絲，根層焊縫很薄，蓋面層焊接時(shí)，極容易將根層焊縫燒穿，同時(shí)在應(yīng)力集中的條件下，尤其是大直徑厚壁管打底焊時(shí)，易產(chǎn)生焊縫裂紋。
c．對(duì)于合金成分比較復(fù)雜的管材，特別是含鉻較高時(shí)，由于鉻元素與氧的親和力較強(qiáng)。如果管內(nèi)不充氬氣保護(hù)，在焊接高溫作用下，焊縫背面易產(chǎn)生氧化、過(guò)燒等缺陷。
因此，采用不填絲法進(jìn)行根層焊縫打底焊時(shí)，應(yīng)注意電流不宜過(guò)大，焊速不宜過(guò)慢，對(duì)于合金元素較高的管材，還要采取管內(nèi)充氬氣保護(hù)措施。
這種方法一般僅適用于小直徑薄壁管的打底焊接。其操作要點(diǎn)如下。
a．當(dāng)手工鎢極氬弧焊裝置不具備高頻引弧功能時(shí)，最好采用劃擦法引弧，即在接縫前方5～10mm的坡口中心處輕輕地擦燃電弧，移至施焊點(diǎn)進(jìn)行施焊。
b．注意控制電流值。焊接電流過(guò)小，不能形成連續(xù)焊縫，焊接電流過(guò)大，使熔池面積增大，容易燒穿。
c．定位焊縫長(zhǎng)3～6mm，間距5～10mm。
d．起弧時(shí)為使上下板熔合需稍稍縮短電弧，輕微擺動(dòng)鎢極，待上下板熔合形成熔池時(shí)停止擺動(dòng)，將鎢極對(duì)準(zhǔn)坡口中心連續(xù)直線運(yùn)行施焊。電弧要短，在保證熔合情況下，焊速稍快，要保持均勻速度。
e．熄弧時(shí)應(yīng)填加少許焊絲填滿弧坑，可避免因應(yīng)力集中而使弧坑開裂。在焊接間斷焊縫時(shí)，這一點(diǎn)尤為重要。
f．采用合理的焊接順序及合理的焊接工藝，使焊接變形不明顯。如有局部小范圍起包，可采用錘擊矯正的方法，可采用木槌，不銹鋼工件禁止使用碳鋼錘進(jìn)行錘擊矯正。
②填絲焊法。管道對(duì)口時(shí)，均需留有一定的間隙。施焊時(shí)，從管壁外側(cè)或通過(guò)間隙從管壁內(nèi)側(cè)填充焊絲。與自熔法相比，填絲焊法具有以下優(yōu)點(diǎn)。
a.管內(nèi)不充氬保護(hù)時(shí)，從對(duì)口間隙中漏入的氬氣，仍有一定的保護(hù)作用，改善了背面被氧化的狀況。
b.專用氬弧焊絲均含有一定量的脫氧元素，并且對(duì)雜質(zhì)含量的控制很嚴(yán)格，故焊法質(zhì)量較高。同時(shí)，對(duì)口留間隙后，接頭的應(yīng)力狀況也得到改善，接頭的剛度有所降低，所以焊縫裂紋傾向較小。
c.加填充焊絲的焊縫比較厚，不但增加了根層焊縫的強(qiáng)度，而且在進(jìn)行次層電弧焊時(shí)，背面不易產(chǎn)生過(guò)燒，仰焊部位不會(huì)因?yàn)闇囟冗^(guò)高而產(chǎn)生內(nèi)凹（塌腰）等缺陷。
由于填絲焊法能夠可靠地保證根層焊縫質(zhì)量，盡管在操作技術(shù)上比自熔法的難度大，但目前生產(chǎn)中還是得到了廣泛的應(yīng)用。對(duì)質(zhì)量要求較高的承壓管打底焊接，多采用填絲焊法。
（8）外填絲法與內(nèi)填絲法的操作及應(yīng)用。
①外填絲是電弧在管壁外側(cè)燃燒，焊絲從坡口外側(cè)填加的操作方法。外填絲的焊槍的噴嘴與焊絲的相對(duì)位置如圖2-35所示。焊接方向不限，圖中所示為逆時(shí)針?lè)较颉９艿缹?duì)口的間隙大小是隨填絲動(dòng)作、管徑大小、管壁厚薄而定。對(duì)于大直徑厚壁管（如管徑＞219mm、壁厚＞18mm）的對(duì)口間隙應(yīng)稍大于焊絲直徑；焊接過(guò)程中，焊絲連續(xù)送入熔池，稍做橫向擺動(dòng)，這樣可適當(dāng)?shù)囟嗵罴右恍┖附z，使焊縫增厚，并保證坡口兩側(cè)熔化良好。對(duì)于小直徑薄壁管，對(duì)口間隙一般要求小于或等于焊絲直徑。焊絲在對(duì)口中心沿管壁送給，不做橫向擺動(dòng)。焊接速度稍快，采用斷續(xù)送絲或連續(xù)送絲均可，焊縫不必太厚。
圖2-35 外填絲焊法
1—焊絲；2—噴嘴
②內(nèi)填絲法是電弧在管壁外側(cè)燃燒，焊絲從對(duì)口間隙伸入管內(nèi)向熔池送給的操作方法。焊槍的噴嘴與焊絲的相對(duì)位置見圖2-36。同外填絲法一樣，施焊方向不限，圖中所示為順時(shí)針?lè)较颉Ｒ髮?duì)口間隙必須大于焊絲直徑，當(dāng)采用φ2.5mm焊絲時(shí)，點(diǎn)焊后的間隙應(yīng)為3～3.5mm。焊接過(guò)程中，對(duì)口間隙應(yīng)始終大于焊絲直徑，否則將造成“卡絲”現(xiàn)象，影響焊接過(guò)程繼續(xù)進(jìn)行。一些小直徑排管常采用一次對(duì)口組合的方法，為防止收縮變形引起對(duì)口間隙縮小，應(yīng)采取相應(yīng)的措施，如剛性固定、合理的焊接順序，適當(dāng)加大間隙等。
外填絲法與內(nèi)填絲法相比較，由于前者間隙小，所以焊接速度快，填充金屬少，操作技術(shù)較容易掌握；后者適合于困難位置的焊接。只要焊嘴能達(dá)到，無(wú)論什么樣的困難位置均能施焊。對(duì)口要求不十分嚴(yán)格，即使在局部間隙不均勻或少量錯(cuò)口的情況下，也能得到較滿意的結(jié)果。由于操作時(shí)焊工從間隙中直接觀察焊道成形，故可保證焊縫具有良好的透度。
圖2-36 內(nèi)填絲焊法
1—焊絲；2—噴嘴
作為一名氬弧焊工應(yīng)同時(shí)掌握這兩種基本填絲操作方法，以便在不同的焊接部位，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。一般選用原則是：凡焊接操作的空間位置開闊，焊絲送給不受障礙，視線不受影響的管道焊口，宜采用外填絲法，反之則宜采用內(nèi)填絲法。
實(shí)際上，所謂內(nèi)填絲法也不是整條焊縫全部采用，通常只在困難位置才采用。內(nèi)外填絲的操作方法應(yīng)相互結(jié)合，視焊接操作方便而選定。
（9）其他要求。打底層焊縫在焊接過(guò)程中或焊完后，如發(fā)現(xiàn)焊縫有裂紋和其他超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的缺陷時(shí)，應(yīng)徹底鏟除修復(fù)，不允許用重復(fù)熔化的方法來(lái)消除缺陷。
進(jìn)行次層電弧焊時(shí)，應(yīng)注意不得將打底層焊縫燒穿，否則會(huì)產(chǎn)生內(nèi)凹或背面劇烈氧化等缺陷。與打底層相鄰的次層電弧焊所使用的焊條直徑不宜過(guò)大，一般為φ2.5mm或φ3.2mm。
2.小直徑管水平轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)接的焊接操作技巧
水平轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)接管的焊接是借助滾輪架使管子轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行的。通常，為了使電弧燃燒穩(wěn)定，鎢極一般磨成圓錐形。坡口一般采用V形坡口，裝配時(shí)，要清除管子坡口及其端部?jī)?nèi)外表面20mm范圍內(nèi)的水銹、油污等污物，該范圍內(nèi)打磨至露出金屬光澤并用丙酮清洗，焊絲同樣用丙酮清洗。
①定位焊在組對(duì)合格后進(jìn)行，一般定位焊接1～2點(diǎn)即可，焊縫長(zhǎng)度為10～15mm，要保證定位焊焊透且無(wú)任何缺陷。
②焊接時(shí)，將裝配好的焊件裝夾在滾輪架上，使定位焊縫處于6點(diǎn)鐘的位置。在12點(diǎn)鐘處引弧，管子不轉(zhuǎn)動(dòng)也不填加焊絲，待管子坡口處開始熔化并形成熔池和熔孔后開始轉(zhuǎn)動(dòng)管子，并填加焊絲，焊槍、焊絲與管子的角度如圖2-37所示。
③焊接時(shí)，電弧始終保持在12點(diǎn)鐘位置，并對(duì)準(zhǔn)坡口間隙，可稍做橫向擺動(dòng)。焊接過(guò)程中應(yīng)保證管子的轉(zhuǎn)速平穩(wěn)。填充焊絲以往復(fù)運(yùn)動(dòng)方式間斷送入電弧內(nèi)的熔池前方，成滴狀加入，送絲要有規(guī)律，同時(shí)，管子、焊絲和噴嘴之間要保持一定的距離，避免焊絲接觸到鎢極或擾亂氣流，注意焊絲末端不要離開保護(hù)區(qū)。
圖2-37 小直徑管子鎢極氬弧焊時(shí)的操作位置
④當(dāng)焊至定位焊縫處時(shí)，應(yīng)松開焊槍上的按鈕開關(guān)，停止送絲，借助焊機(jī)的焊接電流衰減裝置熄弧，但焊槍仍須對(duì)準(zhǔn)熔池進(jìn)行保護(hù)，待其冷卻后才能移開焊槍。然后檢查接頭處弧坑質(zhì)量，若有缺陷時(shí)，則須將缺陷磨掉，并使其前端成斜面，然后在斜面處引弧，管子暫時(shí)不轉(zhuǎn)動(dòng)并先不加填充焊絲，待焊縫開始熔化并形成熔池后，開始送進(jìn)焊絲進(jìn)行接頭正常焊接。
⑤當(dāng)焊完一圈，打底焊快結(jié)束時(shí)，先停止送絲和管子轉(zhuǎn)動(dòng)，待起弧處焊縫頭部開始熔化時(shí)，再填加焊絲，填滿接頭處再熄弧，并將打底層清理干凈。
⑥蓋面焊的操作與打底焊基本相同，焊槍擺動(dòng)幅度略大，使熔池超過(guò)坡口棱邊0.5～1.5mm，以保證坡口兩側(cè)熔合良好。焊后清理焊縫表面，并觀察焊縫表面，不能有裂紋、氣孔、咬邊等缺陷，如有的要打磨修理或修補(bǔ)。
3.水平固定對(duì)接管的焊接操作技巧
（1）外填絲焊法。采用外填絲法焊接時(shí)，焊絲在管外送進(jìn)，將水平固定管分為左右兩個(gè)部分。在大多數(shù)情況下，通常都采用傳統(tǒng)的焊接技術(shù)，即從下向上焊接。但也可以采用向下焊技術(shù)，即從平焊位置向仰焊位置焊接，如圖2-38所示，氬弧焊向下焊技術(shù)已在生產(chǎn)實(shí)踐中被成功應(yīng)用。
①向上焊操作。向上焊的焊接順序如圖2-39所示。焊絲始終由管子外壁送入電弧中，因此，焊縫根部間隙小于焊絲直徑，一般為1.5～2.5mm，鈍邊為0.5～1mm。焊接電流為65～75A，電弧呈月牙形擺動(dòng)。
圖2-38 外填絲法的兩種焊接方式
焊工位于焊管下方，仰視管接頭，焊接左半部分時(shí)，左手握焊槍，右手握焊絲，自管子仰焊位置（時(shí)鐘6點(diǎn)鐘位置）引弧，逆時(shí)針焊至?xí)r鐘3點(diǎn)鐘位置收弧。然后改用右手握焊槍，左手握焊絲，自仰焊位的A處焊縫上引弧，在電弧燃燒穩(wěn)定后，將電弧向左移至B處開始送絲焊接，順時(shí)針由時(shí)鐘6點(diǎn)位置仰爬焊至?xí)r鐘9點(diǎn)位置變立焊，立焊爬坡焊至?xí)r鐘12點(diǎn)位收弧，收弧時(shí)注意填滿弧坑。在左半部（Ⅱ段）焊接過(guò)程中，焊槍與焊絲、管子之間的夾角見圖2-40。
圖2-39 向上焊的焊接順序
圖2-40 Ⅱ段焊接時(shí)的焊槍、焊絲角度
焊接Ⅲ段焊縫（3點(diǎn)至12點(diǎn)位置）時(shí)，焊工右手握焊槍，左手握焊絲，在時(shí)鐘3點(diǎn)鐘位置焊縫A處引弧，電弧燃燒穩(wěn)定后，迅速將電弧移至B處開始送絲焊接，逆時(shí)針由時(shí)鐘3點(diǎn)位向上立焊爬坡焊至12點(diǎn)位置平焊，在收口處熄弧，收弧時(shí)注意填滿弧坑。Ⅲ段焊接時(shí)的焊槍與焊絲、管子之間夾角見圖2-41。
圖2-41 Ⅲ段焊接時(shí)的焊槍、焊絲位置
圖2-42 向下焊的焊接順序
②向下焊操作。采用向下焊操作時(shí)，焊接電弧一直指向已焊接部位，熔池冷卻緩慢，有利于改善焊縫金屬組織，提高焊接質(zhì)量。而且向下焊時(shí)焊槍在熔池的前方，便于觀察熔池，熔深大，焊縫背面成形好，減少了內(nèi)凹、熔合不良等缺陷的產(chǎn)生，由于重力作用，鐵液自然下淌，焊縫兩邊熔合良好，成形美觀。向下焊的焊接速度比傳統(tǒng)焊（向上焊）的焊接速度稍微快些，有利于提高工作效率。
外填絲法向下焊接時(shí)，要求焊工左右手都能操縱焊槍和焊絲，能準(zhǔn)確穩(wěn)定地進(jìn)行填絲，操作時(shí)要注意，焊絲不要與鎢極接觸，以免焊縫出現(xiàn)夾鎢現(xiàn)象。向下焊的焊接順序如圖2-42所示。
引弧在時(shí)鐘的3點(diǎn)位置，焊工右手握焊槍，左手握焊絲，焊絲沿焊管的切線位置送入電弧下面的氣體保護(hù)區(qū)，當(dāng)焊接坡口根部有“出汗”現(xiàn)象時(shí)，即送入焊絲熔化。送絲動(dòng)作要穩(wěn)，熔化一滴后立即將焊絲退出電弧區(qū)，但不要離開氣體保護(hù)區(qū)，等待第二次送焊絲，如此周而復(fù)始，焊縫由3點(diǎn)鐘位置起，至6點(diǎn)鐘位置A處熄弧。熄弧時(shí)應(yīng)注意填滿弧坑，在由時(shí)鐘3點(diǎn)至6點(diǎn)鐘位置焊接時(shí)，焊槍、焊絲和管件之間的角度見圖2-43。實(shí)際操作見圖2-44。
圖2-43 Ⅰ段焊接時(shí)焊槍、焊絲的角度
圖2-44 向下焊實(shí)際操作
圖2-45 Ⅱ段焊接時(shí)焊槍、焊絲的角度
Ⅱ段（時(shí)鐘9點(diǎn)至6點(diǎn)位置）焊接時(shí)，右手握焊槍，左手握焊絲，在時(shí)鐘9點(diǎn)位置引弧，沿逆時(shí)針?lè)较蚝附又習(xí)r鐘6點(diǎn)位置熄弧，焊槍、焊絲和管件之間的角度見圖2-45。
Ⅲ段（時(shí)鐘12點(diǎn)至3點(diǎn)位置）焊接時(shí)，右手握焊絲，左手握焊槍，在時(shí)鐘12點(diǎn)A位置引弧，順時(shí)針?lè)较蚝附樱跁r(shí)鐘3點(diǎn)位置熄弧。焊槍、焊絲和管件之間的角度見圖2-46。
Ⅳ段（時(shí)鐘12點(diǎn)至9點(diǎn)位置）焊接時(shí)，左手握焊絲，右手握焊槍，在時(shí)鐘12點(diǎn)位置引弧，逆時(shí)針?lè)较蚝附樱钢習(xí)r鐘9點(diǎn)位置熄弧。焊槍、焊絲和管件之間的角度見圖2-47。
（2）內(nèi)填絲焊法。采用內(nèi)填絲法焊接時(shí)，焊絲直徑通常在φ2.5～φ3.5mm之間，鈍邊為1～1.5mm，焊接電流為70～75A，焊接電弧呈鋸齒形擺動(dòng)。焊接時(shí)，同樣把管焊縫按時(shí)鐘位置分為四個(gè)部位。即時(shí)鐘的12點(diǎn)位置至3點(diǎn)位置、時(shí)鐘3點(diǎn)位置至6點(diǎn)位置、時(shí)鐘6點(diǎn)位置至9點(diǎn)位置以及時(shí)鐘9點(diǎn)位置至12點(diǎn)位置焊縫，其焊接順序如圖2-48所示。
圖2-46 Ⅲ段焊接時(shí)焊槍、焊絲的角度
圖2-47 Ⅳ段焊接時(shí)焊槍、焊絲的角度
圖2-48 內(nèi)填絲焊法的焊接順序
圖2-49 Ⅰ段焊接時(shí)的焊槍與焊絲角度
①Ⅰ段的焊接。由3點(diǎn)鐘位置引弧，右手握焊槍，左手握焊絲。焊絲由6點(diǎn)至9點(diǎn)區(qū)域伸進(jìn)管內(nèi)向3點(diǎn)位置的電弧區(qū)送入，焊槍與管切線呈75°～85°夾角，與焊絲呈90°角。引弧前，先按選定的氬氣流量對(duì)準(zhǔn)引弧點(diǎn)放氣5～10s，以排除焊接處的有害氣體及檢查供氣是否穩(wěn)定，然后開始引弧。引弧后，觀察電弧下面的坡口根部，有“出汗”現(xiàn)象時(shí)，立即填加焊絲，形成熔池后，由此順時(shí)針向下焊接。焊絲總是由6點(diǎn)至9點(diǎn)區(qū)域送至焊接電弧下面，直至接近時(shí)鐘5點(diǎn)位置熄弧（過(guò)時(shí)鐘4點(diǎn)位置8～10mm即可），如圖2-49所示。
②Ⅱ段的焊接。焊槍在9點(diǎn)鐘位置引弧，焊絲由12點(diǎn)至3點(diǎn)區(qū)域送進(jìn)管內(nèi)到時(shí)鐘9點(diǎn)位置電弧下。焊工左手握焊槍，右手握焊絲。焊槍與管切線呈75°～85°角，與焊絲呈120°角向下焊接。其他操作同Ⅰ段焊縫的焊接。當(dāng)焊接接近時(shí)鐘5點(diǎn)位置時(shí)，間隙變小，不利于焊工觀察熔池和送絲，這時(shí)，可以由內(nèi)填絲改為外填絲法焊接。焊槍、焊絲、管子之間角度及填絲見圖2-50。
圖2-50 Ⅱ段焊接時(shí)的焊槍與焊絲角度
③Ⅲ段的焊接。內(nèi)填絲法為焊工右手握焊槍，左手握焊絲，焊絲由9點(diǎn)至12點(diǎn)區(qū)域送進(jìn)管內(nèi)，向時(shí)鐘3點(diǎn)位置送入，焊接方向是由時(shí)鐘3點(diǎn)位置向12點(diǎn)位置逆時(shí)針焊接。如圖2-51所示，當(dāng)焊至12點(diǎn)位置時(shí)收弧，收弧時(shí)注意填滿弧坑，滅弧后觀察熔池顏色完全變暗，3～5s后再關(guān)保護(hù)氣閥，停止送氣。
該區(qū)域?yàn)榱⑾蛏吓榔潞福捎猛馓罱z法要比內(nèi)填絲法方便。
④Ⅳ段的焊接。焊工右手握焊槍，左手握焊絲，焊絲由9點(diǎn)至12點(diǎn)區(qū)域緊貼著12點(diǎn)位置送入9點(diǎn)位置電弧區(qū)。焊接方向是從9點(diǎn)焊至12點(diǎn)收弧。焊槍與焊絲、管件角度見圖2-52。但隨著焊接過(guò)程逐漸接近時(shí)鐘12點(diǎn)位置，焊縫越來(lái)越短，焊絲由內(nèi)填絲法也逐漸過(guò)渡為外填絲法。收口時(shí)要注意填滿弧坑。電弧熄弧后，待焊縫顏色變暗再關(guān)閉氣閥，停止送入氬氣。
（3）操作實(shí)例。某工程鍋爐膜式水冷壁管采用手工鎢極氬弧焊進(jìn)行焊接。該水冷壁由軋制鰭片管構(gòu)成，管子規(guī)格為φ63.5mm×6.4mm，管壁間距僅12mm，整排管焊口均為吊焊位置，見圖2-53。對(duì)口附近的鰭片斷開，留有一定空隙，具有管徑小、管壁較薄、管間距離小、管與管之間有鐵件相互制約等特點(diǎn)。整排管子一次對(duì)口，逐根管子對(duì)口點(diǎn)固焊，按順序一次完成整排管子的焊接。由于管排密集，空間較窄，施焊比較困難。
圖2-51 Ⅲ段焊接時(shí)的焊槍與焊絲角度
圖2-52 IV段焊接時(shí)的焊槍與焊絲角度
圖2-53 膜式水冷壁排管示意圖
1—水冷壁排管；2—鰭片
圖2-54 雙人對(duì)稱焊接示意圖
將每個(gè)焊口分為四段（一～四），用時(shí)鐘的鐘點(diǎn)來(lái)表示焊接位置。在12點(diǎn)處點(diǎn)固，見圖2-54。由兩名焊工對(duì)焊，焊工a在仰焊位置，負(fù)責(zé)完成一、二段焊接；焊工b在俯焊位置，負(fù)責(zé)完成三、四段的焊接。
①采用內(nèi)填絲法操作：排管一次點(diǎn)焊好，點(diǎn)焊后的對(duì)口間隙應(yīng)大于焊絲直徑。因?yàn)槭钦麄€(gè)排管對(duì)接，所以很難確保每根管的對(duì)口間隔完全一致，在允許的范圍內(nèi)，仍會(huì)出現(xiàn)間隙或大或小。這時(shí)，應(yīng)選擇幾個(gè)間隙較小的對(duì)口先焊，則可對(duì)其余的焊口起到剛性固定的作用，防止收縮變形。這幾道焊口在排管中最好是均勻分布。其余焊口可按順序施焊。
焊工a面對(duì)間隙，仰視焊口，右手握焊槍，左手握焊絲，從左邊間隙內(nèi)填入。第一段焊縫從3點(diǎn)位置始焊，盡可能將起弧處提至3點(diǎn)以前，為焊工b接頭創(chuàng)造有利條件，避開障礙接頭，更容易保證質(zhì)量。焊接過(guò)程中，可透過(guò)間隙觀察焊縫根部成形情況。施焊方向?yàn)轫槙r(shí)針，用內(nèi)填絲法，焊至5點(diǎn)位置收弧。不要延續(xù)到6點(diǎn)位置，以免妨礙第二段焊接時(shí)的視線和焊絲插入的角度。緊接著焊接第二段，這時(shí)焊工原地不動(dòng)，保持原來(lái)的姿勢(shì)，只是改變左手握焊槍，右手握焊絲，從右邊間隙內(nèi)填入（在5～6點(diǎn)之間尚有間隙）。從9點(diǎn)最好稍過(guò)9點(diǎn)位置起弧，逆時(shí)針?lè)较蚴┖浮Ｏ扔脙?nèi)填絲法焊至7點(diǎn)左右，這時(shí)視孔越來(lái)越小（5～7點(diǎn)間隙為視孔），從間隙孔觀察焊縫成形已經(jīng)很困難，同時(shí)焊絲角度也不能適應(yīng)要求，應(yīng)逐漸由內(nèi)填絲法過(guò)渡為外填絲法，直至與第一段焊縫在5點(diǎn)位置處接頭封口。
第三、第四段的操作要領(lǐng)與第一、第二段大致相同，焊工b位于管子上方，俯視焊口。由于12點(diǎn)處有一個(gè)點(diǎn)固焊縫，對(duì)于焊絲放置角度和視線都有妨礙。因此，焊工b從3點(diǎn)用內(nèi)填絲法引弧并與前焊縫接好頭，然后開始焊接。始焊后不久，待困難位置一過(guò)，立即提前過(guò)渡為外填絲。圖2-55為第四段焊接時(shí)焊絲放置的位置。最后以同樣辦法焊接第三段。第三、第四焊縫分別在點(diǎn)固焊縫兩端收弧封口。
圖2-55 第四段焊接時(shí)焊絲放置的位置
1—定位焊縫；2—焊絲；3—噴嘴
②采用外填絲法操作：焊接順序、點(diǎn)焊位置、施焊方向等均與內(nèi)填絲法相同。焊工位于所焊部位的側(cè)面。對(duì)口間隙比內(nèi)填絲時(shí)小，一般等于或小于焊絲直徑即可。操作時(shí)最困難的位置在兩管壁相對(duì)處，即3點(diǎn)和9點(diǎn)的位置。為了不影響視線，預(yù)先將焊絲彎成弧形，緊貼坡口間隙，末端置于始焊位置，見圖2-56。
在操作時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。
a.從最困難的部位起弧，在障礙最少的地方收弧封口，以免焊接時(shí)影響操作和焊工視線，降低焊接接頭質(zhì)量。
b.采取兩人對(duì)焊的方式進(jìn)行焊接，要合理地進(jìn)行組織安排，避免焊接接頭溫度過(guò)低。
c.在有障礙的部位，很難做到噴嘴、焊絲與焊件保持規(guī)定的夾角，可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，待困難位置過(guò)后，即恢復(fù)正常角度的焊接。
圖2-56 困難位置（3點(diǎn)和9點(diǎn)）的外填絲方法
1—噴嘴；2—前端彎成弧形的焊絲
4.垂直固定對(duì)接管的焊接操作技巧
（1）打底焊。打底焊時(shí)的焊槍角度如圖2-57所示，實(shí)際操作見圖2-58。首先在右側(cè)間隙較小處引弧，待坡口根部熔化，形成熔池和熔孔后開始填加焊絲，當(dāng)焊絲端部熔化形成熔滴后，將焊絲輕輕向熔池里推一下，并向管內(nèi)擺動(dòng)，將液體金屬送到坡口根部，保證背面焊縫的高度。填充焊絲的同時(shí)，焊槍小幅度做橫向擺動(dòng)并向左均勻移動(dòng)。在焊接過(guò)程中，填充焊絲以往復(fù)運(yùn)動(dòng)方式間斷地送入電弧內(nèi)的熔池前方，在熔池前成滴狀加入。送絲要有規(guī)律，不能時(shí)快時(shí)慢，以保證焊縫成形美觀。當(dāng)焊工要移動(dòng)位置暫停焊接時(shí)，應(yīng)按收弧要點(diǎn)操作。
打底焊時(shí)，熔池的熱量要集中在坡口的下部，防止上部坡口過(guò)熱，母材熔化過(guò)多，產(chǎn)生咬邊等缺陷。
圖2-57 打底焊焊槍與焊絲角度
圖2-58 垂直固定對(duì)接管的實(shí)際操作
圖2-59 蓋面焊的焊槍角度
（2）蓋面焊。蓋面焊根據(jù)具體情況，可以采用單道焊，也可采用多道焊，但都要掌握好焊槍角度和擺動(dòng)幅度，以使熔池超過(guò)坡口棱邊，保證坡口兩側(cè)熔合良好。
以蓋面層由兩道焊縫組成為例，要先焊下面的焊道，后焊上面的焊道，焊槍角度如圖2-59所示。焊下面的蓋面焊道時(shí)，電弧對(duì)準(zhǔn)打底焊道下沿，使熔池下沿超出管子坡口棱邊0.5～1.5mm，熔池上沿在打底焊道1/2～2/3處。焊上面的焊道時(shí)，電弧對(duì)準(zhǔn)打底焊道上沿，使熔池上沿超出管子坡口0.5～1.5mm，下沿與下面的焊道圓滑過(guò)渡，焊接速度要適當(dāng)加快，送絲頻率加快，適當(dāng)減小送絲量，防止焊縫下墜。采用單道焊的蓋面焊道形狀如圖2-60所示。
圖2-60 單道蓋面焊的外觀
5.操作技巧小結(jié)
（1）手握焊絲往焊接電弧中送入時(shí)，焊絲要平穩(wěn)，無(wú)抖動(dòng)現(xiàn)象，焊接過(guò)程中使用的焊絲長(zhǎng)短要適中，太長(zhǎng)會(huì)引起焊絲抖動(dòng)甚至粘連，太短會(huì)使焊縫接頭過(guò)多，使產(chǎn)生焊接缺陷的幾率增大。
（2）在送絲過(guò)程中，一定要把焊絲送到眼睛看到的預(yù)定位置上。即每個(gè)焊點(diǎn)都與前一個(gè)焊點(diǎn)重疊2／3。要做到這點(diǎn)，需要焊工在焊接時(shí)找好焊接位置。焊接時(shí)，焊工左、右手臂都要有一定的活動(dòng)空間。
（3）施焊姿勢(shì)要正確，采用站位時(shí)，要雙腿叉開站立焊接；采用蹲位時(shí)，要全蹲下。如果高度不合適，可采用墊輔助物的辦法，以保證站位或蹲位的施焊高度。切忌以半站或半蹲式的姿勢(shì)焊接，因?yàn)闀r(shí)間一長(zhǎng)，焊工容易疲勞，焊接質(zhì)量也不穩(wěn)定。
（4）焊工在施焊時(shí)，要有效地控制自己的呼吸。既不要深呼吸，造成身體的浮動(dòng)，影響握焊絲和焊槍的手，使焊縫成形不好，甚至因焊點(diǎn)與焊點(diǎn)之間搭接不均而出現(xiàn)缺陷。也不要大憋氣，使焊工因缺氧而心率加快，心情煩躁，從而影響焊接質(zhì)量。
（5）在實(shí)際焊接過(guò)程中，很難保證坡口間隙均勻一致，所以，焊工應(yīng)熟練掌握內(nèi)、外填絲技術(shù)，焊接時(shí)采取內(nèi)外結(jié)合的填絲方法和左右手都能操縱焊槍的焊接技術(shù)，才能獲得良好的焊縫。
