摘要：本文介绍了在长输管道连头焊时，使用TIG内送丝结合药芯半自动下向焊技术的操作要领，以及相关的焊接工艺参数。 关键词：TIG焊； 内送丝； 药芯半自动下向焊； 焊接工艺参数
Abstract: This paper introduces the operating essentials when the head of the long distance pipeline was welding, using the TIG wire feed combination of cored semi-automatic welding technology, and related welding process parameters.Key words: TIG welding wire feed; cored semi-automatic to weld; welding parameters
中图分类号：TS913+.4 文献标识码：A 文章编号
一、TIG打底大间隙内送丝技术
在管道焊接施工中，TIG焊是比较常用的焊接方法。其常见工艺为小间隙、坡口外送丝。这种方法在平焊及仰焊时焊道背部易形成未焊透、内凹、内咬边等缺陷，对焊工的操作水平要求较高。
1.焊前准备将坡口50 mm范围内的油污、铁锈等清理干净，用磨光机打磨出金属光泽。
2.对接接头组对参数因本文以连头组对焊接为例，故各种组对参数范围较宽。见表1
表1 TIG对接焊缝尺寸要求
3.TIG焊接工艺参数 连头焊接时受外界因素影响较大，组对间隙不易控制，应按照上小下大的原则组对，即0点钟位置间隙偏小，6点钟位置间隙偏大，焊接过程中可以根据间隙的大小适当调节焊接参数，这样可以保证根部成型均匀，饱满，不易产生内凹和内咬边。具体参数见表2
表2TIG根焊焊接工艺参数
4．TIG内送丝技术操作要领
4.1引弧
由于野外施工受条件所限，所使用焊机都不带有高频引弧装置，这时可以采用“焊丝划擦法”引弧。引弧部位在焊接方向前10 mm左右，把焊枪的陶瓷喷嘴靠在坡口内，使钨极的尖端和母材保持3mm-5mm的距离，然后用焊丝由下向上迅速划过钨极与母材，使母材、焊丝、钨极之间产生瞬间的短路，这时电弧被引燃。这样可以避免母材表面产生划伤、钨极烧损严重。
4.2 焊接
引弧后，利用电弧的热量将坡口两侧预热，将焊丝从钢管的侧面插入，使焊丝的端部保持在钢管的内部位置，用电弧的热量将焊丝端部和母材熔化并形成焊缝，进入焊接状态。注意焊丝与焊把的配合，避免焊接过程中焊丝碰到钨极。在仰焊位置，焊丝在坡口内和钝边保持1mm-2 mm的间距。在平焊时，焊丝与内壁的钝边要保持平行。保持这样的间距，焊缝背部不容易出现凹陷，而且背面成形细密均匀，余高能控制在0.5mm-2mm。
4.3接头及收弧
接头处用角向磨光机修磨成斜面，然后在焊接方向的反向10 mm处引弧，利用电弧的热量预热接头，待已修磨的接头完全熔化后将焊丝的端部送入熔池，同时摆动焊枪，让热量向两侧扩散，保证坡口两侧熔合良好，背面接头成形饱满。收弧时，焊枪应由内侧坡口处向外侧坡口处拉至电弧熄灭，并要注意控制速度，不能过快，以免产生缩孔。
4.4 根焊焊道清理及热焊
由于TIG焊接时没有飞溅和夹渣，清理相对简单。只需用角向磨光机将焊道表面氧化物和坡口两侧的沟槽打磨干净，使根焊焊道光滑平整。
连头焊口组对时应力较为集中，TIG根焊的热输入相对较小，焊缝冷却速度较快，处理不当易产生冷裂纹，对于热焊的重视是十分必要的。热焊的目的在于改善根焊层的组织性能，提高根焊层的温度，加固焊道，防止填充层的烧穿和过烧，根焊和热焊的间隔时间不宜大于十分钟。焊接时焊层可稍薄，焊接电流适当加大，焊接速度可稍快，焊枪做锯齿形摆动，注意坡口两侧熔合良好。
二、药芯半自动下向焊填充盖面技术
1.填充层和盖面层的焊接工艺参数
焊接工艺参数的选择和匹配会直接影响到焊缝的成形、电弧的稳定性、以及焊缝的整体质量。当送丝速度过高，即电流过大时，熔敷速率增加，熔深显著增加，易引起过烧和烧穿，同时飞溅增多，焊缝中间高两边低，坡口两侧易出现夹沟；而送丝速度过小时，易产生未熔合和夹渣等缺陷，且焊缝成形不良。当送丝速度一定，电弧电压过高时，熔宽显著增加，焊丝自保护效果变差，易出现气孔等缺陷；电弧电压过低时，飞溅增加，并出现顶丝现象，处理不当易焊漏。当送丝速度和电弧电压匹配适当时，电弧柔和稳定，送丝均匀，熔池容易控制，飞溅小，且不易产生缺陷。
2．填充层的操作要领
填充层的弧长一般应保持在2mm左右，既要有一定的间隙，又要保证根焊不能烧穿。引弧后快速而均匀的左右小幅摆动，带动熔池均匀行走，焊丝不能脱离熔池，否则会出现顶丝和跳丝现象。焊接操作时手要稳，摆幅均匀，速度稍快，保持熔池呈圆片状。立焊位置操作时应避免电弧压得过低或焊丝角度不当造成铁水与熔渣分离不清，铁水与熔渣倒流，造成夹渣和未熔合等缺陷。当焊至下爬坡位置时，铁水下坠，熔池变小，处理不当会在焊道两侧产生较深的夹沟，给盖面焊带来困难，应加大焊丝摆动幅度，增加坡口两侧停留时间，以保证两侧熔合良好。
3.盖面层的操作要领
盖面层焊接时由于焊缝宽度较宽，焊接时焊丝沿坡口两侧稍作锯齿形或反月牙形摆动，稳定而匀速向下焊接。注意控制熔池的大小和形状，使熔池边缘熔化坡口两侧各1-2mm左右，以保证焊缝的宽度和余高。由于为收尾焊道，不但要保证焊接质量，还要美观，外形尺寸不超标。表面要求成形细密光滑，纹路均匀平整，无表面气孔、夹渣、未熔合等缺陷，焊缝宽度为两侧加宽为1mm-2mm，余高为1-3mm。
三、结论
通过实践，TIG内送丝结合药芯半自动下向焊，是综合了TIG焊缺陷少、焊缝质量高、可焊接较大间隙以及药芯半自动下向焊，熔敷速率高、抗风能力强、盖面美观的共同优点，改变了传统的纤维素焊条在连头焊时的弊端，大幅提高了根焊的一次合格率，同时提高了管道施工的生产效率和整体质量，TIG内送丝结合药芯半自动下向焊技术在大港油建承揽的西部管道乌兰线连头焊中得到了推广应用。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。