任務三管板對接焊 2

1、廣東省機械技師學院高級技工學校一體化教案首頁7.5.1-13-j-02課 程焊條電弧焊授課教師課 題管板對接焊分課題授課班級授課日期課時2節(jié)學習目標專業(yè)理論知識1、 相關工藝知識2、工藝準備3、操作要點及注意事項實際操作技能管板對接焊重 點1、插入式管板水平固定焊開坡口和裝配方法難 點1、 管板水平固定全位置焊的焊接參數(shù)調(diào)整2、管板水平固定焊打底焊教學對象分析教學場地與教具焊工車間、BX-350型交流弧焊機、 敲渣錘、 防護眼鏡等。 教學回顧安全注意事項及其它說明1、學生進入焊工車間內(nèi)，強調(diào)車間內(nèi)注意的安全事項及實習課堂紀律。教 學 過 程【組織教學】1檢查學生考勤，檢查勞保用品穿戴。2強調(diào)實

2、習、安全紀律。3. 列隊進入實習車間?！緩土晫搿浚?0分鐘）1.管板對接焊的工藝知識【講授新課】（60分鐘） 一、專業(yè)知識講解一、相關工藝知識 管板類接頭實際上是一種T形接頭的環(huán)形焊縫焊接，是鍋爐、壓力容器制造業(yè)主要的焊縫形式之一。管板固定焊接根據(jù)接頭形式不同，可分為插人式管板和騎座式管板兩類。一般要求根部焊透，保證背面成形，正面焊腳對稱。按試件空間位置不同，可分為水平轉動、垂直固定平位焊、垂直固定仰焊、水平固定全位置焊和45“固定全位置焊五種位置的焊接，如圖3-7-1所示。插人式管板水平固定焊條電弧焊是全位置焊接，要求焊件在水平固定不變的情況下完成環(huán)形焊縫的焊接，試件裝配見圖3-7-2。施

3、焊時將管板分為左右兩個半圈，采用多層多道焊。每半圈都在從試件下部開始，經(jīng)過仰焊位、立焊位到平焊位三種不同位置的焊接，要求焊縫根部必須焊透。因此，焊工必須在掌握平焊、立焊和仰焊的操作技術后才能進行該焊件的焊接。為了達到單面焊雙面成形的質(zhì)量要求，必須在板上開出一定尺寸的坡口，使焊接電弧能夠深人到坡口的根部進行焊接。圖3-7-1管板試件各種焊接位置a)水平轉動焊b)垂直固定平焊。c)垂直固定仰焊d)水平固定全位置焊e) 45°固定全位置焊 圖3-7-2插入式管板水平固定單面焊雙面成形試件二、插入式管板水平固定焊開坡口和裝配方法 (1)試件材料 20鋼管、Q235A低碳鋼鋼板。 (2)試件規(guī)

4、格 管材中57mm x 4mm, L =110mm;板材l00mm x l00mm x 10mm。 (3)坡口尺寸 試件板材加工中60mm通孔并開35-45°單邊V形坡口，如圖3-7-2所示。 (4)焊接材料 E4303或E5015焊條，直徑為2. 5mm或3. 2mmo (5)焊接設備 ZX5-400型或ZX7-400型弧焊整流器。 (6)試件裝配及定位焊 1)試件鈍邊 0.5-1mm，無毛刺。 2)清理孔板試件坡口正反面兩側各20mm和管子端部30mm范圍內(nèi)的油污、銹蝕、水分及其他污物，直至露出金屬光澤。 3)將管子插人孔板內(nèi)，調(diào)整孔板與管子的裝配間隙為1. 5mm，保證管子與孔

5、板的相互垂直，四周間隙均勻，背面平齊，其相差不能超過0. 4mm。 4)定位焊需采用與試件相同牌號的焊條，采取三點對稱定位焊，每點相距120°，焊縫長度不超過l0mm，焊縫厚度為2-3mm，應焊透并無缺陷，焊縫兩端呈斜坡狀，以利于接頭。三、操作要點及注意事項1.確定焊接參數(shù)插人式管板水平固定焊的焊接參數(shù)見表3-7-3。 表3-7-3管板水平固定全位置焊的焊接參數(shù) 管板水平固定全位置焊時，為了便于敘述，用時鐘方式標記焊接電弧處于焊件接頭的位置。將管板焊縫分為左、右兩個半圈，即右半圈是時鐘鐘面位置的7點3點11點處，左半圈是時鐘鐘面位置的5點9點1點處。水平固定焊管板的焊接位置及焊條角度

6、見圖3-7-4所示。 2.打底焊 圖3-7-4水平固定焊管板的焊接位置及焊條角度示意圖a1=80°一85° a2=100°一105° a3=100°一110°a4=120° a5 =30° a6=45° a7 =35°打底焊時，一般情況下先焊接右半圈，因為焊工的右手握焊鉗時，右側便于在仰焊位置的觀察與焊接。 (1)右半圈的焊接焊接時，在時鐘的7點處以劃擦法引燃電弧，然后將電弧移到6點-7 點進行1-2s的預熱，再將焊條向右下方傾斜。其角度如圖3-7-5所示，當熔滴下落1-2滴后將焊條端部輕輕頂在

7、管子與底板的夾角上，待坡口根部熔化形成熔孔后，稍拉長焊條，用直線形運條法或挑弧法，沿逆時針方向快速施焊。此處焊層盡量薄一些，以利于與左側焊道搭接平整。 時鐘6點-5點處位置的操作，用斜鋸齒形運條，以避免產(chǎn)生焊瘤。需不斷地調(diào)整焊條與管子切線的夾角，如圖3-7-6所示，焊條與孔板的夾角則應保持在15°左右。運條時向斜下方擺動要快，到底板面時要稍作停留;向斜上方擺動時相對要慢些，到管壁處再稍作停頓，使電弧在管壁一側的停留時間比在孔板一側要長一些，其目的是增加管壁一側的焊腳高度。在時鐘5點-2點位置處為控制熔池溫度和形狀，宜用間斷熄弧或挑弧法施焊。間斷熄弧焊的操作要領為:當熔敷金屬將熔池填充

8、得十分飽滿，使熔池形狀欲向下變長時，握圖3-7-5右側焊焊條傾斜角度示意圖焊鉗的手腕迅速向上擺動，挑起焊條端部熄弧，待熔池中的液態(tài)金屬將凝固時，焊條部迅速靠近弧坑，引燃電弧，再將熔池填充的十分飽滿。引弧、熄弧如此不斷地進行。每熄弧一次的前進距離為1.5-2mm。 在時鐘2點-11點位置處是上坡焊與平焊。焊接時為防止熔池金屬因在管壁一側聚集而造成低焊角或咬邊，應將焊條端部偏向底板一側，按圖3-7-7所示方法，作短弧斜鋸齒形運條，并使電弧在底板側停留時間長些。當施焊至11點處位置時，以間斷熄弧或挑弧法填滿弧坑后收弧。圖3-7-6時鐘6點-5點位置運條示意圖 圖3-7-7時鐘2點-12點處運條示意圖

9、(2)更換焊條的方法焊縫起接更換焊條時可采用熱接法，熄弧前回焊lomm左右，并拉長電弧至熄弧。迅速更換焊條，在熄弧處引燃電弧，適當預熱后至接頭處，壓低電弧，當根部有擊穿后形成熔孔，稍停片刻，轉人正常焊接。 (3)左半圈的焊接施焊前，將管板右側焊縫的始、末端焊渣除盡。如果時鐘6點-7點處焊道過高或有焊瘤、飛濺物時，必須進行整修或清除。 1)焊道始端的連接:由8點處向右下方以劃擦法引弧，將引燃的電弧移至右側焊縫始端進行1-2秒的預熱，然后壓低電弧，以快速小斜鋸齒形運條，沿順時針方向焊接。焊條傾斜角度及其變化情況示意圖見圖3-7-8所示。 2)焊道末端的連接:當左側焊道于時鐘11點-12點處與右側焊

10、道相連接時，需以挑弧焊或間斷熄弧焊施焊。當弧坑被填滿后，方可挑起焊條熄弧。 左半圈焊其他部位的焊接操作均與右半圈焊相同。 3.填充焊管板填充層的焊接操作也分為左半圈和右半圈，一般也是先焊右半圈，后焊左半圈。焊條角度與打底層焊時相似，但是采用小月牙形或斜齒形運條方法，焊條擺動的幅度可稍寬些，并在焊道兩側稍停頓，以保證焊道兩側熔化良好。運條時保持熔池液面趨于水平，直至填平坡口，但還應注意不能熔化孔板坡口邊緣，以免影響覆蓋面層的焊接。 圖3-7-8焊條傾斜角度及其變化情況示意圖由于管板焊縫兩側是不同直徑而同心的圓形焊縫?？装鍌缺裙茏觽鹊膱A周長，所以在運條時，在保證熔池液面趨于水平的前提下，應加大孔板

11、側的向前移動間距，并相應地增加焊接停留時間。最后使管子一側的焊縫超出孔板面約2-3mm，使焊縫形成一個斜面，以保證蓋面層焊縫焊腳尺寸對稱。4.蓋面焊 管板蓋面層焊接既要考慮焊腳尺寸和對稱性，又要使焊縫表面焊波均勻，無表面缺陷，焊縫兩側不產(chǎn)生咬邊。 蓋面層焊接前，應仔細清理填充層焊道的焊渣，特別是死角。焊接時可采用連弧焊手法和斷弧焊手法施焊。也是先焊右半圈，后焊左半圈。 (1)右半圈的焊接焊接時先進行時鐘7點-5點處仰焊和下爬坡位置的焊接。其操作方法和焊條角度與打底層焊的操作相同。運條時在斜下方管壁側的擺動要慢，以利于焊角的增高;向斜上方移動要相對快些，以防止產(chǎn)生焊瘤。當焊條擺動到熔池中間時應使

12、其端部盡可能離熔池近一些，以利于短弧吹力拖住因重力作用而下墜的液體金屬，防止焊瘤的產(chǎn)生。在施焊過程中，如出現(xiàn)熔池金屬下墜或管子邊緣不熔合等現(xiàn)象時，可增加電弧在焊道邊緣停留時間和增加焊條擺動速度。當采取上述措施仍不能控制熔池的溫度和形狀時，須采用間斷熄弧法。 1)時鐘5點-2點處位置的焊接:由于此處溫度局部增高，在施焊過程中電弧吹力不但起不到上托熔敷金屬的作用，而且還容易促進熔敷金屬的下墜。因此只能采用間斷熄弧法。其操作要領為:當熔敷金屬將熔池填充得十分飽滿，并欲下墜時，挑起焊條熄弧;待熔池中的液態(tài)金屬將凝固時，迅速在其前方15 mm處的焊道邊緣引弧(切不可直接在弧坑上引弧，以免因電弧的不穩(wěn)定而

13、使該處產(chǎn)生密集氣孔)，再將引燃的電弧移到底板側的焊道邊緣上停留片刻;當熔池金屬覆蓋在凹坑上時，將電弧向下偏5“的傾角并通過熔池向管壁側移動，使其在管壁側再停留片刻。當熔池金屬將前弧坑覆蓋2/3以上時，迅速將電弧移到熔池中間熄弧。間斷熄弧法如圖3-7-9所示。在一般情況下，熄弧時間為1 -2s,燃弧時間為3-4s，相鄰熔池重疊間距為1-1. 5mm。 2)時鐘2點一11點位置處的焊接:該處逐漸成為類似平角焊接的位置。由于熔敷金屬在重力作用下，易向熔池低處(即管壁側)聚集，而處于焊道上方的底板側又易被電弧吹成凹坑(即咬邊)，難以達到所要求的焊腳高度。為此宜采用由左(管壁側)向右(底板)運條的間斷熄

14、弧法，即焊條端部在距原熔池10mm處的管壁側引弧，然后將其緩慢移至熔池下側停留片刻，待形成新熔池后再通過熔池將電弧移到熔池斜上方，以短弧填滿熔池，再將焊條端部迅速向左挑起熄弧。 焊至12點處時，將焊條端部迅速靠在管電弧停留壁處，當焊至時鐘12點-11點處收弧，為左半圈焊道的末端接頭打好基礎。 圖3-7-9右半圈焊蓋面層間斷熄弧法示圖(2)左半圈的焊接施焊前，將右半圈焊縫的始、末端焊渣除盡。如果6點-7點處焊道過高或有焊瘤、飛濺物時，必須進行整修或清除。 1)焊道始端的連接:在仰焊部位6點鐘前l(fā)0mm左右的前一道焊縫上引弧，將引燃的電弧拉到右半圈焊縫始端(6點)進行1 -2s的預熱，然后壓低電弧

15、。焊條傾角與焊接方向相反，如圖3-7-10a所示。6點-7點處以直線形運條，逐漸加大焊條的擺動幅度，擺動時焊條角度變化如圖3-7-10b所示。焊條擺動的速度和幅度由右半圈焊道搭接處(6點-7點的一小段焊道)所要求的焊接速度、焊道厚度來確定，以獲得平整的搭接接頭為目的。圖3-7-10焊縫連接時的焊條擺動角度和運條示意圖 a)焊條擺動角度 b)運條法 2)焊道末端的連接:當施焊于12點處時，做幾次挑弧動作將熔池填滿、與右半圈收尾焊道吻合好，即可收弧。四、操作步驟 1)熟悉圖樣，清理試件表面，修磨孔板鈍邊，將管子插人孔板，背面平齊。 2)采取三點對稱定位焊，然后將試件水平固定在距地面800-900m

16、m的高度處待焊。 3)將管板試件分為左右兩半圈打底層，先焊右半圈，焊后清渣、修整接頭處。用與右半圈相同焊接方法焊左半圈至12點鐘前半圈收弧處，注意接頭處熔合良好、保證焊透和避免背面產(chǎn)生焊瘤。 4)清除焊渣及飛濺物后，按操作要點焊接填充層和蓋面層。要保證層間及焊道兩側的充分熔合，焊腳尺寸對稱，防止焊縫兩側產(chǎn)生咬邊。 5)清除焊渣及飛濺物，檢查焊接質(zhì)量、焊腳尺寸、分析問題，總結經(jīng)驗。三、學生實習1、教師下發(fā)實習任務：2.實習安全注意事項：手弧中最容易引起的事故有觸電，眼被弧光傷害，燙傷，有害氣體中毒以及爆炸火災等。因此安全防護在焊接工作中非常重要。所以，操作人員必須加強防護，嚴格執(zhí)行有關安全制度和

17、規(guī)定，主要預防以下幾方面：（1）預防觸電。（2）預防金屬飛濺物和電弧光燒傷。（3）預防爆炸和火災（4）預防中毒事件。3、分組實習及討論：4、教師巡回指導：1.嚴格要修在休息區(qū)同學遵守課堂紀律。 2對操作崗位上的同學進行操作動作及安全防護指導。5、 課題考核：質(zhì)量要求 （附表7-2） 1.外觀檢查質(zhì)量要求 1)焊縫表面不得有裂紋、未熔合、夾渣、氣孔、焊瘤和未焊透。 2)焊縫的凹度或凸度應感1. 5mm。管側焊腳尺寸為壁厚+(0-3)mm。 3)焊縫表面咬邊深度,0. 5mm，兩側的咬邊總長不得超過焊縫長度的10%;背面凹坑深度<, 25%的壁厚，且<1mm。 2.金相檢驗 金相檢驗1

18、件，取3個檢查面。每個金相檢查面經(jīng)宏觀檢驗應符合下列要求: 1)沒有裂紋和未熔合。 2)焊縫根部應焊透。 3)氣孔和夾渣的最大尺寸不得超過1. 5mm;當氣孔和夾渣尺寸為0.5-1. 5mm時，數(shù)量不得多于1個;當氣孔和夾渣尺寸0. 5mm時，數(shù)量不得多于3個?！眷柟绦〗Y】（5分鐘） 插入式管板焊接與T形接頭的角接焊基本相同，但是由于一般情況下鋼管管壁較薄，孔板板壁較厚，在焊接過程中，焊接電弧與鋼管的角度要小一些，注意電弧熱量要均勻分配在管壁和孔板上。如果操作不當，焊件受熱不均衡，則在管側容易產(chǎn)生咬邊或在板側產(chǎn)生夾渣、未焊透和未熔合等缺陷。因此應采用較大的焊接參數(shù)、直徑較細的焊條、合適的焊條角

19、度及有節(jié)奏的斷弧焊法進行焊接【布置作業(yè)】（5分鐘）1、 選擇題1.E4316、E5016焊條焊接時焊接電流為 。 （ ） A.交流或直流正接、反接 B.直流正接 C.交流或直流反接 D.交流或直流正接2.硫會使焊縫形成 ，所以必須脫硫。 （ ） A.冷裂紋 B.熱裂紋 C.氣孔 D.夾渣3.低合金鋼焊條型號E5515G中“G”表示 。 （ ） A.熔敷金屬抗拉強度最小值 B.熔敷金屬化學成分分類 C.焊接位置 D.藥皮類型及電流種類4.為了保證低合金鋼焊縫與母材有相同的耐熱、腐蝕等性能，應選用 相同的焊條。 （ ） A.抗拉強度 B.屈服點 C.成分 D.塑性5.選用不銹鋼焊條時，主要應遵守與

20、母材 的原則。 （ ） A.等強度 B.等沖擊韌度 C.等成分 D.等塑性6.常用來焊接1Cr18Ni9Ti不銹鋼的A137不銹鋼焊條，根據(jù)GB/T983-1995的規(guī)定，新型號為 。 （ ） A.E308-15 B.E309-15 C.E347-15 D.E410-157.不銹鋼焊條型號中數(shù)字后的字母“L”表示 。 （ ） A.碳含量較低 B.碳含量較高 C.硅含量較高 D.硫、磷含量較低8. 種焊劑是目前國內(nèi)生產(chǎn)中應用最多的一種焊劑。 （ ） A.粘接焊劑 B.燒結焊劑 C.熔煉焊劑 9.常用的牌號為HJ431埋弧焊焊劑是 型的焊劑。 （ ） A.低錳低硅低氟 B.中錳低硅低氟 C.中錳中硅中氟 D.高錳高硅低氟10.在焊劑的型號中第一個字母為 表示焊劑。 （ ） A.“E” B.“F” C.“SJ” D.“HJ”【整理清潔】（10分鐘）衛(wèi)生清潔要求：1.各個小組負責清理本組工位衛(wèi)生，值日生負責上課區(qū)域和車間過道2.使用過的設備和工量具復位。3.工位內(nèi)清掃干凈，設備上的粉塵用干布條擦拭。4.中間值日生清潔區(qū)域灑水清掃；座椅擺放整齊。5.值