1 下向焊工藝簡(jiǎn)介
1．1 管口組裝
坡口角度為600~700，鈍邊為1~2mm，間隙為2~3mm，錯(cuò)邊量≤1.5mm。坡口及坡口兩側(cè)100mm范圍內(nèi)應(yīng)清理干凈，20mm范圍內(nèi)應(yīng)見(jiàn)金屬光澤。
1．2 預(yù)熱
應(yīng)根據(jù)鋼材的淬硬傾向和環(huán)境溫度確定預(yù)熱溫度，一般預(yù)熱溫度為（100~150）0C。焊縫中心兩側(cè)100mm范圍內(nèi)應(yīng)達(dá)到要求預(yù)熱溫度，預(yù)熱時(shí)，應(yīng)緩慢地均勻加熱，力求預(yù)熱溫度一致。
1．3 焊接工藝參數(shù)
以7~8mm壁厚的鋼管為例，焊接參數(shù)見(jiàn)表1。
表1 焊接工藝參數(shù)
焊道序號(hào)
焊道名稱(chēng)
焊條直徑
/mm
焊接電流
/A
電弧電壓
/V
焊接速度
/cm·min-1
1
根焊
4.0
100~150
24~28
10~20
2
熱焊
4.0
130~170
25~30
15~30
3
填充
4.8
150~200
25~30
20~30
4
帽焊
4.8
140~180
25~30
18~26
1．4 勞動(dòng)組織
下向焊管道焊接一般采用流水作業(yè)法，及每位焊工只負(fù)責(zé)某一焊道的施焊。根據(jù)管徑大小每層焊道安排2~4名焊工。管徑不大于800mm的管口每層一般由兩名焊工同時(shí)對(duì)稱(chēng)施焊，管徑在700~1000mm的管口可由三名焊工均勻施焊，直徑大于1000mm的管口每層應(yīng)有4名焊工均布施焊。根據(jù)管壁厚度確定焊接層數(shù)，通常每2mm壁后焊接一層。一條φ600×7mm的管道下向焊流水作業(yè)線(xiàn)，通常需根焊焊工2名，熱焊焊工2名，填充焊焊工2名，帽焊焊工2名，共需焊工8名。
2 焊接操作方法
下向焊焊接時(shí)焊條一般不擺動(dòng)，主要靠控制焊條角度、電弧的移動(dòng)速度、焊接電流的大小和電弧的長(zhǎng)短來(lái)達(dá)到控制焊接熔池的目的。
2．1 打底焊焊接
第一層焊道稱(chēng)為根焊，下向焊一般不進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的定位焊，而是將根焊道一次焊成，如果說(shuō)有定位焊縫，則整個(gè)焊道就是定位焊。焊道的焊接是保證焊縫質(zhì)量的關(guān)鍵，焊道接頭的質(zhì)量，又是焊道的關(guān)鍵。應(yīng)盡量加快換焊條的速度，保證在熱態(tài)下接上接頭。對(duì)于管口最上部和最下部及其它原因造成的冷態(tài)接頭，應(yīng)將接頭處用砂輪機(jī)修成斜坡，以保證接頭處能夠完全焊透。焊接適應(yīng)保持正確的焊條角度。焊條角度見(jiàn)圖1。
2．2 根焊清渣
根焊清渣是保證下向焊焊接質(zhì)量的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。由于下向焊焊速快，熔深淺，上層焊道存在的表面熔渣和表面缺陷很難被下層焊道熔化掉，所以清渣就顯得特別重要。要用砂輪機(jī)和電動(dòng)鋼絲刷將焊道表面的熔渣及表面缺陷清理干凈。
2．3 熱焊焊接
根焊后的第二層焊道稱(chēng)為熱焊。由于下向焊每層焊道較薄，又經(jīng)砂輪機(jī)清渣，所以焊道是很薄的。這就帶來(lái)兩個(gè)問(wèn)題，一時(shí)如果熱焊道不能及時(shí)焊接，有可能造成根焊開(kāi)裂；二是熱焊時(shí)易產(chǎn)生燒穿。下向焊根焊預(yù)熱焊的間隔時(shí)間不易超過(guò)5min，熱焊接頭應(yīng)與根焊接頭錯(cuò)開(kāi)。熱焊焊條角度見(jiàn)圖2。
2．4 熱焊道清渣
用電動(dòng)鋼絲刷清渣，接頭處用砂輪機(jī)磨平。
2．5 填充焊焊接
熱焊后帽焊前的所有焊道均稱(chēng)為填充焊。填充焊的目的是填滿(mǎn)焊接坡口。填充焊時(shí)應(yīng)做到兩點(diǎn)：一是保證焊道良好的熔合；二是應(yīng)有良好的成形，給焊接帽焊道打下良好的基礎(chǔ)，焊條角度見(jiàn)圖2。
2．6 清渣同熱焊
2．7 帽焊道的焊接
最后一層焊道稱(chēng)為帽焊道。如果焊縫較寬時(shí)，焊條可作適當(dāng)?shù)臄[動(dòng)，但擺幅不易過(guò)大。坡口過(guò)寬可焊兩道或多道。焊縫余高一般1~2mm為宜，兩邊坡口融合為0.5~2mm為宜。管口的上下兩個(gè)接頭是帽焊道難點(diǎn)，應(yīng)將接頭處用砂輪機(jī)修成斜坡，以利于接頭的焊接。焊條角度在很大程度上決定著焊縫的成形，焊時(shí)應(yīng)保持良好的焊條角度。焊條角度見(jiàn)圖2。
2．8 焊縫的外觀清理及檢查
焊縫焊完后應(yīng)用電動(dòng)鋼絲刷將焊縫及兩側(cè)清理干凈，進(jìn)行外觀檢查，合格后做好焊縫標(biāo)記。
3 下向焊與上向焊比較
表2 上向焊與下向焊培訓(xùn)比較
3．1 掌握管道水平固定焊接技術(shù)培訓(xùn)時(shí)間（見(jiàn)表2）
培訓(xùn)時(shí)間/月
3
6
10
下向焊合格焊工（%）
50
85
95
上向焊合格焊工（%）
5
30
70
3．2 焊接生產(chǎn)率
由于相同壁厚的鋼管，下向焊時(shí)采用的焊條直徑、焊接電流和焊接速度均比上向焊要大得多，而焊縫寬度和余高則比上向焊要小，因此，焊接生產(chǎn)率比上向焊提高30%~50%。
3．3 焊條用量
因相同壁厚的管口，下向焊的組裝間隙比上向焊小1~2mm。所以下向含焊條用量比上向焊減少10%~20%。
3．4 焊接線(xiàn)能量
上向焊每層焊道厚度一般為3~4mm，而下向焊每層焊道厚度一般不超過(guò)2mm。雖然下向焊焊接電流要比上向焊大1/3~2/3，但下向焊的焊接速度通常是上向焊的2~3倍，所以下向焊的焊接線(xiàn)能量要比上向焊小。
3．5 焊縫質(zhì)量
3．5．1 焊縫成形
下向焊焊縫余高比上向焊小，從應(yīng)力集中角度和節(jié)省焊接材料上來(lái)說(shuō)，下向焊比上向焊好。
3．5．2 焊縫缺陷
由于下向焊的操作難度比上向焊小，且每層焊道的厚度比上向焊薄，所以下向焊焊縫焊接缺陷少，一般不易產(chǎn)生尺寸較大的焊接缺陷。
3．5．3 焊縫組織和力學(xué)性能
由于采用多層多道焊，焊接速度快，焊接線(xiàn)能量小，焊縫結(jié)晶組織細(xì)小，力學(xué)性能好，焊縫熱影響區(qū)也較小，所以焊接接頭的綜合性能較上向焊好。
3．6 煙霧、飛濺和適用性
下向焊的飛濺和煙霧通常比上向焊大些，室內(nèi)焊接時(shí)應(yīng)加強(qiáng)通風(fēng)。下向焊一般只適用較大管徑（φ200）管道的焊接，且對(duì)管口的組裝質(zhì)量要求較高。
