鎢極氬弧焊(GTAW)具有操作方便，焊接質量好等優點，在關鍵的焊接生產中應用較多，特別是在壓力管道以及鍋爐壓力容器的打底焊中被普遍採用。在氬弧焊焊接過程中，焊工採用不同的焊接手法對焊接質量有較大的影響。以小口徑管道氬弧焊為例，分析了三種施焊手法對焊道外觀成型及焊接質量的影響，總結出管道現場焊接中合適的焊接手法，以提高壓力管道現場焊接的一次合格率。
在壓力管道及壓力容器的製作或修復過程打底焊時，製造方多采用鎢極氬弧焊工藝。現場焊接時，由於操作習慣不同，焊工可能採用不同的施焊手法進行焊接，焊槍行走路線可能是正月牙、鋸齒型或反月牙，添絲方式可能採用點加法或連續添加法。在對現場管道的焊接質量檢查時發現，在管道焊接過程中如果不注意施焊手法的變化，很容易造成焊縫外觀成型不良及內部焊接質量等問題，主要表現在管道焊縫表面打磨處理後進行滲透檢查時可能發現微小的點狀缺陷存在，或在水壓試驗時焊縫表面可能出現潮溼的現象。文中以φ57 mm×5 mm的無縫碳鋼管鎢極氬弧焊為例，對比分析了採用正月牙、鋸齒型和反月牙三種不同的施焊手法對焊道外觀成型及焊接質量的影響，在此基礎上總結現場焊接中合適的焊接手法，以提高壓力管道現場焊接的一次合格率。
一
正月牙的施焊手法及其對管道焊接質量的影響
正月牙施焊手法如圖1所示，管道對接焊的焊接參數見表1。採用該焊接手法，焊縫成型良好，但是如果在打底層坡口邊緣停留的時間不夠，則填充金屬與坡口間容易在坡口邊緣形成尖角，焊縫在蓋面時，如果焊工對這些尖角不加以處理，可能在兩側引起夾雜或未熔合等缺陷。採用正月牙手法焊接時，使用連續加絲方法往往能獲得較為平整的焊縫，但在管道的下端5點至7點位則可能出現焊縫內凹的現象。有經驗的焊
工在此位採用點狀加絲的手法能有效地改善焊縫的內凹現象，但還是會出現正面成形不佳的焊縫，如圖2所示。針對以上條件，在管道下部5點至7點位進行焊接時，適當地用一個焊絲直徑的寬度調整管道下部組對間隙，焊接時採用管道坡口內加絲的方式能有效地避免在仰焊位出現的內凹現象，但在整個焊縫全位置焊接中，如不及時地根據焊接位置調整焊絲添加方法，那麼在上爬坡位置及平焊位置容易出現焊縫背面出現過於突過現象，從而影響了焊縫質量。一般情況下，內加絲手法在焊至3點至9點以上時，宜採用熔池外連續加絲的方式，基本能獲得較為滿意的焊縫成型。在組對間隙較大時，採用在焊縫背面進行點加的內加絲方式同樣能達到避免出現焊縫內凹的現象。
圖1 正月牙焊槍擺動法
表1 正月牙手法焊接參數
焊接層焊接電流I/A焊接速度v/(mm·min-1)噴嘴直徑d/mm焊絲直徑d絲/mm氬氣流量Q/(L·h-1)打底層8036～38102.56～8蓋面層8528～30102.56～8
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