任務三管板對接焊2

1、標準文案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課程授課焊條電弧焊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，強調車間內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

2、品穿戴。2 .強調實習、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

3、件裝配見圖3-7-2。施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） 450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試件材料 20鋼管、Q235A低碳鋼鋼板。(2

4、) 試件規(guī)格 管材中 57mm X 4mm, L =110mm板材 Ioomm X Ioomm 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。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，調整孔板與管子的裝配間隙為1.5mm，保證

5、管子與孔板的相互垂直，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I0mm,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)岸條匡ifWffi¾ifiA斯輒爍塊、料譜肯砂運條法2. 57(1李月牙卷政斛鋸齒孝運條祛乳2IW-120就齒形運殺法12IOU-ILo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

6、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° 85° a2=100° 105° a3=100° 110a4=120oa5 =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

7、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，以避免產生焊瘤。需不斷地調整焊 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

8、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

9、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點位置運條示意圖焊條WR】5°T(T播抿時的fee圖3-7-8焊條傾斜角度及其變化情況示意圖(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 IOmm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

10、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

11、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。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

12、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，以防止產生焊瘤。當焊條擺動到熔池中間時應使其 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

13、。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?。ㄇ胁豢芍苯釉?弧坑上引弧，以免因電弧的不穩(wěn)定而使該處產生密集氣孔），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23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

14、：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，

15、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IOmm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。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

16、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800-900mm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，防止焊縫兩側產生咬邊。5）清除焊渣及飛濺物，檢查焊接質量、焊腳尺寸

17、、分析問題，總結經驗。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:質量要求（附表7-2）1. 外觀檢查質量要求1）焊縫表面不得有裂紋、未熔合、夾渣、氣孔、焊瘤和未焊

18、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1mm02. 金相檢驗金相檢驗1件，取3個檢查面。每個金相檢查面經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，

19、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，則在管側容易產生咬邊或 在板側產生夾渣、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、合適的焊條角度及有節(jié)奏的斷弧焊法進行焊接【布置作業(yè)】（5分鐘）一、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E5515- G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

20、.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. 種焊劑是目前國內生產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.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. 值日生組長負責監(jiān)督衛(wèi)生清潔，檢查五關。附表7-2表7-