3．操作要点和注意事项
（7） 打底焊
打底焊采用断弧焊接方法，焊条与焊接方向的角度为90°～100°,焊条与试件成90°，如图8-27所示。
由于熔池在高温下的表面张力小，铁水在重力作用下产生下垂，极易在焊缝正面产生焊瘤或两侧夹角，焊缝背面产生下凹。
打底焊时应将焊条对准坡口间隙，在定位焊缝始焊端引燃电弧后迅速压低电弧熔化两侧钝边。在这个过程中，高温下熔池金属要向下坠。这时需要在运条操作时给一个向上顶的力，即焊条顶住坡口钝边下边沿处，借助电弧吹力击穿坡口钝边形成熔孔和熔池，此时迅速熄弧。待熔池边缘变成暗红色时，立即在熔池2/3的地方引燃电弧。引燃电弧同时，焊条顶住熔池向前拉到钝边下边缘处，形成新的熔孔和熔池后迅速熄弧，使新熔池覆盖旧熔池1/3左右，直至焊完。
焊接操作过程中应注意，熄弧时要迅速干脆，引弧位置必须准确，焊条要顶住，坡口两侧穿透尺寸要一致，（一般控制在1.5mm）以保证背面焊缝饱满，宽度一致。防止焊缝背面下凹的要点在于熔池存在的时间，时间短，电焊条熔化不充分，熔化金属顶不上去；时间长，电焊条熔化充分，但熔化金属的重力起了作用时，还要形成下凹。所以，必须控制好电弧燃烧的时间。
焊条焊完收弧时，要在熔池边缘部位少量补充1～2滴铁水再收弧，从而有利于熔池缓冷，避免产生收弧缩孔。
接头时，焊条在熔池后15mm处引燃电弧轻微左右摆动，待电弧移至熔池边缘时，将焊条顶住熔池，电弧停留时间要长一点，打开熔孔形成熔池，形成新的熔孔熔池后立即灭弧，恢复正常的焊接。
（8） 填充焊
填充层焊接时，应先将打底层焊道熔渣、飞溅等清理干净，将打底层焊缝接头修磨平整后再焊接，填充层的焊接方法为连弧焊，运长方法为正锯齿形。焊条角度如图8-28所示，焊条与焊接方向的角度为95°～105°,焊条与试件方向为90°。
图8-27 打底层焊条角度示意图 图8-28 填充层焊条角度示意图
a)焊条与焊接方向的角度 b)焊条与试件的角度
填充焊时，在始焊端引燃电弧后，焊条在原地做横向摆动，形成熔池后，焊条按正锯齿形沿焊接方向均匀地移动，焊条移动时在焊道中间停留时间短一些，焊道两侧停留时间长一些，保证坡口两侧不形成夹角，使焊缝过渡平整。
填充层接头时，焊条在收弧熔池前15mm处划擦引燃电弧，然后压低电弧，移动到熔池边缘，左右摆动，待熔合良好后进行正常焊接。焊接第二层填充层时必须注意，不能损坏坡口边缘，填充层焊缝要平整，并且比母材金属低1mm左右，方可进行表面层的焊接。
（9） 盖面层焊接
盖面层应将前一层熔渣飞溅清除干净，焊条角度、运条方法及接头方法与填充层相同。焊接时，焊条横向摆动幅
度比填充要宽，焊接时应注意，焊条摆动幅度要均匀，在坡口两侧电弧压的越低越好，外坡口边熔化尺寸控制在1mm左右，注意两侧熔合好，以保证不咬边及焊道平直，成型美观。
二、对接管水平固定
1． 对接管水平固定向上焊
（10） 焊前准备
1） 管件材质及规格材质16Mn；规格φ133mm×10mm。
（11） 焊接材料 焊条E5015，φ3.2mm，按规定要求烘干。
（12） 坡口形式和尺寸 V形坡口，坡口面角度32°±2°；钝边1～1.5mm。
（13） 管道清理 管道坡口及距坡口不小于20mm的内、外壁均清理油污、锈等，呈金属光泽。
（14） 焊接电源 选用直接焊机，焊条电弧焊采用反接法。
（15） 装配与定位焊 采用与焊件相同的定位镶块等装配固定，管道定位焊前检查管道轴线是否对正，尽量减少错边，保证间隙符合工艺要求。管件定位焊后间隙为3～4mm，定位3点。
（16） 焊接工艺参数
工艺参数见表8-33。在焊接当中可根据图样规定的工艺要求选择参数。
表8-33 焊接工艺参数
焊接层次
焊条直径(mm) 焊接电流（A） 焊接厚度（mm）
（焊条电弧焊）打底层 φ3.2
110～130 3～3.5
填充层1 φ3.2
110～130 3～3.5
填充层2 φ3.2
110～130 3～3.5
盖面层 φ3.2
100～120 3～3.5
（17） 焊接方法
管子水平固定位置焊接分两个半圆进行。右半圆由管道截面相当于“时钟6点”位置（仰焊）起，经相当于“时钟3点”位置（立焊）到相当于“时钟12点”位置（平焊）收弧。左半圆由相当于“时钟6点”位置（仰焊）起，经相当于“时钟9点”位置（立焊）到相当于“时钟12点”位置（平焊）收弧。焊接顺序是先焊右半周，后焊左半周。焊接时，焊条的角度随着焊接位置变化而变换，角度变化如图8-29所示。
图8-29 焊条角度示意图
1） 焊条电弧焊打底焊接方法 采用断弧逐点击穿法焊接。焊条在坡口侧（相当于“时钟6点”位置）引燃电弧后，马上压低电弧，将焊条移动到起焊点（起焊点应起过相当于“时钟6点”位置10～15mm）。焊条前端对准坡口中心，将焊条向上顶，并做左右稳弧动作，借助电弧吹力击穿坡口钝边，当形成熔池听到管内发出电弧穿透声以后，第一个熔孔与熔池即形成。熔池形成以后，焊条回到熔池中间位置迅速灭弧。当第一个熔池金属变成暗红色时，焊条立即在熔池中间位置引燃电弧，然后做小的横向摆动将焊条移动到熔孔，击穿两侧坡口钝边，形成新的熔孔熔池后回到熔池中间位置熄灭电弧。用断弧法逐点进行焊接。在仰焊区段内焊接时，焊条要顶住坡口钝边外沿，电弧压的越低越好，以保证管内金属饱满，防止产生内凹。在立焊位、平焊位焊接时，焊条向坡口里面压送应浅一些，防止产生焊瘤。另外，每一根焊条焊完灭弧前，应注意向熔池少量填充2～3滴铁水再熄弧，防止产生弧坑缩孔。
接头时尽量采用热接法，即快速换焊条，在熔池还有足够温度时，在熔池后面焊道上5～10mm处引燃电弧，焊至熔孔压低电弧，做一个稳弧动作，击穿坡口钝边。当听到管内焊透电弧声后，即可进行正常的断弧焊接，焊至相当于“时钟12点”位置时，应越过中心10～15mm再收弧。
右半周焊好以后，为保证接头质量，可用锯条或扁铲将起焊点和收尾处加工出一个10°～15°斜坡。左半周焊接接头时，采用搭接，即起弧点仍越过中心10～15mm，电弧引燃后压低电弧，运条至起焊点斜坡处，将焊条上顶并作稳弧动作，把熔滴送至背面，形成熔孔和熔池后即可进行正常焊接。当焊条焊到右半周收尾处要接头时，应注意将焊条仰角度逐步调整为85°～90°，焊条前端对准起弧点，并稍用力下压电弧做一个稳弧动作，听到背面发出电弧击穿声时，给足铁水，焊过中心线5～10mm处，可熄灭电弧。
打底层焊完以后，将打底层焊缝上的熔渣、飞溅、接头凸出等用扁铲清理干净、平整，以防止其他层焊接时出现夹渣和未熔合。
2） 填充层焊接 填充层采用连弧焊接，焊条角度同打底层焊相同。仰焊、平焊焊接接头都要互相错开。焊接时，焊条在相当于“时钟6点”位置附近引燃电弧，移动到过中心10～15mm打底焊缝中间，压低电弧，形成熔池后向两侧坡口摆动。运条方法采用月牙形或锯齿形均匀运条。焊条在坡口两侧停留时间长一些，在中间位置时速度要快，这样才能防止坡口两侧出现夹角和夹渣。仰焊起头一定要薄，形成一个马蹄形，这样才好接头。收头时，焊条要在焊缝中心位置，采用灭弧方法在熔池中少量填充2～3滴铁水，再熄弧。
接头时，迅速更换焊条。在弧坑上方10～15mm引燃电弧，，把焊条拉至收弧处焊道中间，压住收弧处2/3熔池稍加停顿，形成熔池后横向摆动，当看到收弧处完全熔化时，即可进行正常焊接。
填充层焊接时，层与层之间清理要仔细，焊接时焊条角度随着焊件空间位置的变化要正确，最后一层焊缝应保证管件坡口边缘不要破坏，低于母材表面1mm左右，形成凹槽。
3） 表面焊接方法 表面焊接方法同填充层基本一样，但焊条横向摆动的幅度比填充层要宽。焊接应注意，焊条摆动幅度要均匀，在坡口两侧电弧压的越低越好，管件坡口边缘熔化0.5～1mm，焊条在坡口两侧停留时要确保管件坡口外边熔合好，避免产生咬边，以使焊缝成型美观。
2． 对接管水平固定下向焊接
下向焊接工艺方法，适用于微合金化热控机械轧制的细晶粒结构钢制造的薄壁大直径管道的焊接。它可以形成非常小的焊接热输入量，使钢材优良的塑、韧性在焊接接头上得到最大的满足。它的优点是：焊接线能量特别小、焊道背面成型好、焊接速度快、焊条抗裂纹性好、抗气孔能力强、设备简单、非常适合野外作业。缺点是：向下焊时，熔深较浅、焊道间打磨工作量大、对焊口尺寸要求较高。
（1） 焊前准备
1） 管口准备（φ300mm×8mm）修磨的管口必须达到以下要求
① 钝边：1～2mm。
② 坡口角度：32°±2°。
③ 管两侧15mm范围清理至露出金属光泽。
④ 管内壁不得有内坡口。
2） 对口质量要求
⑤ 管组合后错边量应小于1.2mm，昼减少在相当于“时钟6点”位置的错边量。
⑥ 组对间隙：相当于“时钟12点”位置为1.5mm，相当于“时钟6点”位置为2mm。
3） 焊接电源 向下焊使用纤维素焊条时，一般焊接设备会出现断弧现象，不能满足这种工艺要求，所以最好选用管道下向焊专用焊机。
4） 下向焊的对口及定位焊 向下焊最好采用对口器对口，直接焊接。也可以采用与管件成分相同的定位镶块对称点固，但点固要特别注意对口质量。
（2） 下向焊焊接工艺参数（表8-34）
表8-34 焊接工艺参数
焊道名称 焊条牌号
药皮类型 直径(mm) 极性
电流范围（A）
焊接速度（cm/min） 根焊 E6010 纤维类型 φ3.2
焊条接负 70～100 10～30 热焊 E8010 纤维类型 φ3.2
焊条接正 150～170 20～30
填充层
E8010或E8018
纤维素型或向下低氢型 φ3.2
焊条接正 160～180 20～30
盖面层
E8010或E8018
纤维素型或向下低氢型 φ3.2
焊要接正 150～170 20～30
（3） 焊接方法
5） 根焊 根焊道是整个焊缝的关键焊道，根焊道的质量直接影响整个焊道的质量及性能。
⑦ 在相当于“12点～2点”的位置时焊接 铁水由于自重有向管内下附趋势，在此段内，焊条角度过小或电弧过低，则易形成背面窄而高的焊瘤及单边未熔合带夹渣。焊接时在相当于“时钟12点”位置引燃电弧后，焊条前端对准间隙横向摆动做一个稳弧动作，击穿坡口钝边形成熔孔熔池后，采取连弧焊接，适当拉长电弧并作往返运条，以控制两侧坡口钝边熔化0.5～1mm为宜。往返运条幅度不要太大，一般应小于焊条直径。焊条角度如图8-30所示。