管狀試件對接斜45°焊條電弧焊，要求單面焊雙面成形，操作難度較大，在電焊技術考核、等級考試與技能競賽中，一直作為重要的考核項目，同時也是衡量每名焊工走向成熟、深層次發展的一個硬件標準。下面把對管狀試件斜45°焊條電弧焊的認識與心得整理出來，和大家共同交流。

1. 焊前準備

加工如圖１所示的試件，管件材質為20鋼，規格為φ114mm×9mm×100mm，單邊坡口角度30°±2.5°。試件坡口20mm范圍的內外表面用手砂輪、砂紙等清理出金屬光澤，坡口鈍邊厚度留1～1.5mm。采用E5015焊條，規格為φ3.2mm，按要求烘干后，放入保溫筒中備用。

圖1?試件加工示意

２. 組對及定位焊

試件組對時，必須將管件軸線對正，組對間隙為：仰焊部位3mm左右，上平焊部位4mm左右。 

定位焊時，在管件的10點、2點處進行定位焊接，每段定位焊縫的長度為10mm左右，焊縫厚度控制在2mm左右。定位焊后，將定位焊縫的兩端加工成斜坡形，以便于接頭操作。

3. 焊接參數

具體焊接參數如附表所示。

4. 打底層的操作

操作要點包括以下幾方面：

第一，采用直流正接，滅弧法操作。在管件的仰焊位置起弧，稍做停頓，形成熔池后，焊條上頂擊穿鈍邊；聽到擊穿聲,形成熔孔后滅弧。操作過程中，電弧在管件上坡口的停留時間要稍長于下坡口，熔孔大小約為焊條直徑的1.5倍左右。當熔池顏色變為暗紅色時，在熔池的1/2部位起弧并稍做斜矩齒形運條動作，向前滅弧焊接。

第二，操作時的焊條角度：焊條下傾角為30°～35°（見圖2），焊條與管子切線方向（焊接方向）的夾角為70°～85°。隨著焊接向上進行，電弧深度逐漸減小，焊條角度逐漸增大（見圖3）。

圖2?焊條傾角

圖3?焊條角度變化

第三，管件仰焊位置焊接時，為避免背面焊縫內凹和正面焊縫超高，幾乎全部電弧在坡口背面燃燒。仰爬坡和立焊位置焊接時，電弧長度的1/2在坡口內燃燒，熔孔大小約為焊條直徑的1.2倍左右；上平焊位置焊接時，電弧長度的1/3在坡口背面燃燒，熔孔大小約為焊條直徑的1倍左右；焊接過程中，控制好熔池溫度和焊條角度，防止焊縫出現超高及焊瘤缺陷。

第四，收弧操作時，焊條下壓，熔孔稍有增大后，緩慢將電弧帶至熔孔上方坡口內側10mm 左右熄滅，防止產生冷縮孔。

第五，接頭操作時，在熔孔的1/2處起弧，聽到擊穿聲稍做斜矩齒形運條動作，向前滅弧焊接。

第六，打底層操作的關鍵在于控制好熔池溫度和熔孔的大小，打點要準確。熔孔過小，容易造成未焊透；應在壓低電弧的同時增大焊條角度，適當延長電弧燃燒時間。熔孔過大，會出現背面焊縫超高及焊瘤缺陷；應減小焊條角度,加快滅弧頻率。操作過程中，只有控制好熔孔大小和熔池溫度，才能焊出成形美觀的根部焊縫。

5. 填充層的操作 

填充層操作分兩層進行，采用直流反接，斜鋸齒形或斜圓圈形運條。第一層操作時，電弧在根部焊縫兩側適當停留，以防止焊道兩側產生死角。第二層操作時，電弧在坡口上側的停留時間稍長于下側，焊接速度要均勻，使填充層焊道圓滑平整。

填充過程中，控制好熔池的形狀和溫度，始終保持熔池處于近似水平狀態；防止出現根部焊縫燒穿和鐵液下墜現象；控制填充層焊道距離坡口表面１～1.5mm，避免熔化坡口邊緣，為蓋面層的操作打好基礎。

6. 蓋面層的操作

蓋面層操作采用直流反接，斜鋸齒形或斜圓圈形運條。操作時，掌握好焊條角度，盡量壓低電弧，控制好熔池溫度和形狀；操作過程中，電弧在坡口上側稍作停留，防止產生咬邊、超高和焊瘤缺陷。接頭操作時，要確保準確、到位，避免出現脫節和超高現象。焊縫寬度以坡口兩邊各熔化1mm左右為宜，余高控制在0~3mm之間。

7. 注意事項

包括以下幾點：①試件坡口內外表面應清理干凈，焊條按規定時間和溫度烘干。②焊接過程中遇到粘條比較嚴重的情況，清理干凈后再進行操作。③打底層操作注意控制熔孔大小，避免根部焊縫產生焊接缺陷。④填充層操作前，應將打底層焊縫的超高部位進行處理。⑤勞保穿戴齊全，操作過程中避免燙傷。

8. 結語

管狀試件對接斜45°焊條電弧焊，操作的關鍵在于選擇合適的焊接電流、焊條角度，控制好電弧停留時間以及熔孔的大小和熔池的形狀；操作過程中要始終保持熔池處于近似水平狀態。只要做好以上幾點，就能有效避免或減少焊接缺陷，獲得符合標準要求、成形美觀的焊縫。

作者簡介：劉世軍等，中國石油大港油田公司。

來源：《金屬加工（熱加工）》2017年第10期