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手工钨极氩弧焊碳钢管 5G位置打底焊的操作技术摘要：管道或焊工考试中有很多水平固定的位置（5G），怎样保证在这种固定位置下，打底焊缝的背侧成型，基本保持整周内侧余高、宽度均匀一致，且具有较高的RT合格率，本文主要探讨了氩弧焊管对接5G位置的工艺要求及操作技术要点。
关键词：摇把式；连续送丝；丝位置；根部间隙引言在压力管道、容器、锅炉等设备焊接制造中，对于单面焊的焊接接头，为了提高设备RT探伤合格率、焊接质量和生产效率，多数采用GTAW打底焊的焊接工艺方法。
本文结合手工钨极氩弧焊多年的焊接实践操作经验，对其焊接工艺和操作技术要点进行总结分析。
1手工钨极氩弧打底焊焊常见的焊接缺陷手工钨极氩弧焊打底焊常见的焊接缺陷主要包括以下几种类型：夹钨、根部内凹、根部咬边、焊瘤、未焊透等。
2焊前准备本文以￠114×10mm的20碳钢管为例，来探讨这种焊枪“摇把式”操作方法，在管道水平固定（5G）位置中的焊接工艺及操作要点。
管子坡口采用单面V形坡口，角度60°±5°，钝边0～0.5mm,装配前将管子内、外壁10～20mm范围内的铁锈、油污等杂质打磨清理干净并漏出金属光泽。
组对时管子轴线要对正，错边控制在0.5mm范围内，定位焊缝的长度约为15mm，在2点和10点钟的位置进行定位焊，定位焊缝两端适当打磨成一定斜度，利于接头熔合良好。
管子仰焊（6点钟位置）位置留间隙4mm,平焊（12点钟位置）位置间隙3mm。
3焊接工艺3.1施焊前检查施焊前检查定位焊缝的质量，如有未熔合、未焊透、气孔等缺陷，应去除后重新定位焊。
采用角向磨光机将定位焊的两端适当地打磨成斜坡状，目的是确保焊缝接头时能够熔合良好。
焊枪瓷嘴选用6号（内径9.6mm）,或者根据经验公式Dn =(2.5~3.5)d选择喷嘴型号，其中Dn表示喷嘴内径，d 钨极直径。
钨极使用铈钨极（WCe-20），直径￠2.4mm。
焊机型号WS-400。
管道焊接手法全过程管道焊接是一种常见的金属焊接工艺，主要用于连接管道和管件以及实现密封性。
下面是管道焊接的全过程，包括准备工作、焊接设备准备、焊接过程和焊后处理。
准备工作：1.确定焊接材料和管道类型，选择适当的焊接方法和焊接材料。
2.检查管道和管件的尺寸和形状，确保其符合焊接要求。
3.清理管道表面，去除杂质和锈蚀，保证焊接良好的接合性。
4.管道定位，确定焊接位置和方向。
焊接设备准备：1.确定适当的焊接设备，根据焊接类型选择合适的焊接机、电极和辅助工具。
2.检查焊接机和电源电缆的连接是否牢固，确保电气安全。
3.准备焊接辅助工具，如钳子、钳口等，方便焊接操作。
焊接过程：1.板管对焊：根据设计要求将管端返边，保证焊缝质量，然后焊接两侧设定好的位置。
2.焊管对管：将焊接点的管道与管件正确对齐，用夹具或钳子将其固定住。
然后用电焊机对管道与管件进行焊接。
3.T型管焊接：根据规定的方位，将T型管直接焊接或通过管道焊接。
4.焊接管道内部：通过操作孔焊接管道内部。
焊后处理：1.清理焊接渣和氧化物：用锤子或铁丝刷清除焊接接头上的焊渣和氧化物，保证焊缝的美观和耐腐蚀性。
2.检查焊缝质量：用放射性探伤或超声波检测等方法检查焊缝质量，确保焊接的牢固和密封性。
3.补焊或修复：如果有必要，对焊接过程中出现的缺陷或不合格焊缝进行补焊或修复。
4.防腐处理：对焊接后的管道进行防腐处理，例如涂层处理或防腐涂料涂覆。
总结：管道焊接是一项复杂的工艺，需要合适的设备和技术来保证焊接质量和安全。
准备工作和焊后处理也同样重要。
通过遵循正确的操作步骤和注意事项，可以确保管道焊接的质量和性能。
管道整体焊接管道整体焊接是指将多个管道零件进行焊接，形成一个整体的管道系统。
这种方法常用于需要长距离输送液体或气体的工业管道，如石油、化工、天然气等行业。
整体焊接的过程一般包括以下几个步骤：1.准备工作：首先，需要对管道零件进行清洗、除锈和防腐处理，确保焊接表面的干净和光亮。
然后，根据设计图纸和规范要求，进行管道零件的组装和对位，确保零件的准确位置。
2.焊接准备：在进行焊接之前，需要检查焊接设备、焊接电源以及焊接材料的质量和性能是否符合要求。
同时，要根据管道材料的种类和规格，选择合适的焊接方法和焊接填充材料。
3.焊接操作：开始进行焊接操作时，首先要根据管道材料的特性和设计要求，选择合适的焊接方法，常见的有电弧焊、气焊、TIG焊等。
然后，按照焊接工艺要求，进行焊接接头的预热和热输入控制，确保焊接质量。
4.焊后处理：焊接完成后，需要对焊缝进行检测和表面处理。
常用的焊缝检测方法有目视检查、超声波检测、射线检测等，以确保焊接质量符合要求。
同时，还需要对焊缝进行除渣、打磨和防腐处理，提高焊接接头的强度和耐蚀性。
整体焊接需要注意以下几点：1.设计和制造要求：在进行管道整体焊接前，要确保管道设计、制造和装配过程符合国家和行业标准要求。
特别是在焊接工艺和焊接参数的选择上，要根据管道材料和工作环境的要求，合理确定焊接方法和焊接填料。
2.焊接操作技术：管道整体焊接的质量受到焊工操作技术的影响，因此需要具备一定的焊接知识和经验。
焊接操作时，要注意焊接电流、电压和速度的控制，同时要进行适当的焊接热处理，避免产生焊接缺陷。
3.焊接质量控制：管道整体焊接过程中，要进行焊接质量的控制和检测。
通常会对焊缝进行可视检查、射线检测和超声波检测等方法，以确保焊接接头的质量符合要求。
对于有特殊要求的管道，还需要进行压力试验和泄漏检测。
总之，管道整体焊接是一种常见的管道连接方法，它能够使多个管道零件形成一个整体，提高管道系统的稳定性和密封性。
管钳式冷丝TIG全位置管道焊接操作浅析发表时间：2019-07-19T14:25:25.820Z 来源：《基层建设》2019年第12期作者：徐景晖[导读] 摘要：工艺管道是能源工程类工艺模块的核心“动脉”，施工主要分为预制及安装两个阶段，数十年来，工艺管道施工经过由自动化程度较低的手工及半自动转变为全自动、“现场预制后现场安装”转变为“工厂预制后现场安装”探索和实践，越来越多的工程项目让我们意识到管道施工在全生命周期的自动化、智能化是未来发展的一个重要方向。
中石化第十建设有限公司山东青岛 266555摘要：工艺管道是能源工程类工艺模块的核心“动脉”，施工主要分为预制及安装两个阶段，数十年来，工艺管道施工经过由自动化程度较低的手工及半自动转变为全自动、“现场预制后现场安装”转变为“工厂预制后现场安装”探索和实践，越来越多的工程项目让我们意识到管道施工在全生命周期的自动化、智能化是未来发展的一个重要方向。
关键词：工艺管道；冷丝TIG；全位置前言管道工程是石油化工工程的核心工程之一，管道工程的施工进度直接关系到整个石油化工工程的进度。
管道工程同时又是质量要求最高，工人技能要求最高，用工数量最多的工程。
在人工成本的不可逆转的持续攀升，市场竞争日趋激烈的市场环境下，作为劳动力密集型企业的施工企业面临着成本居高不下的巨大压力。
想尽一切办法减少用工数量，提高劳动效率，成为施工企业实现赢利和发展的唯一途径。
如何减少用工？国家提出了“中国制造2025计划”的智能化行动纲领。
大多数企业忽略中小管径管道的自动化预制的重要性，片面得认为提升大管径焊接效率是关键。
而实际生产中，中小管径（≤14寸）的管道数量约占工程总体60%-80%。
1 管钳式冷丝TIG全位置管道焊接特性1.1 自动打底自动打底是工艺管道自动焊接质量保证、提高预制效率、降低工人技能要求及成本的根本前提和基础条件。
焊接为管道智能制造中的核心工作，此焊接工艺的采用无间隙组对技术、弧压自动跟踪技术，实现1G位置TIG打底焊单面焊双面成型工艺，焊接速度达到80 mm/min -100mm/min。
高温合金导管全位置自动焊接工艺史春山【摘要】根据高温合金导管全位置自动焊的工艺特点,分析焊接过程中焊缝易产生未熔合、未焊透、焊缝凹陷等常见焊接缺陷的原因,制定了相应的焊接工艺方案和避免产生焊接缺陷的措施,进行工艺试验验证以及产品实物焊接,所有焊缝经过非破坏性试验(外观检查、内窥检查、射线检测、液压气密试验)和破坏性试验(机械性能试验和金相分析),焊缝质量均满足相应标准要求,保证了产品质量,提高了车间生产效率.使得高温合金导管全位置自动焊工艺取代传统手工氩孤焊工艺成为必然的发展趋势.【期刊名称】《电焊机》【年(卷),期】2018(048)012【总页数】4页(P109-112)【关键词】高温合金;导管;全位置焊接;焊接缺陷【作者】史春山【作者单位】四川航天长征装备制造有限公司,四川成都610100【正文语种】中文【中图分类】TG4090 前言随着焊接工艺技术水平的不断提高，自动焊工艺将逐步取代手工焊工艺。
导管焊接对焊接技术和产品质量提出了严格要求，传统手工氩弧焊劳动强度高、生产率低、焊接质量不稳定，因此采用全位置导管自动焊工艺方法代替手工氩弧焊接成为必然[1-2]。
1 试验条件试验材料为GH1140高温合金管材φ7 mm×1.5 mm、φ6 mm×1 mm（见图1），试件长度 200 mm；GH1131高温合金接头φ7.5 mm×1.75 mm、φ7mm×1.5 mm。
试验设备为ORBIMAT 165CA全位置自动焊机和ORBIWELD 19管焊钳[3-4]。
图1 高温合金导管2 工艺试验2.1 试验分析GH1140和GH1131高温合金是固溶强化的铁镍基变形高温合金，具有中等热强性和良好的热疲劳性能、组织稳定性及焊接性能，适宜于制造850℃以下的高温部件。
ORBIMAT 165CA全位置自动焊机是一款紧密型焊接系统，如图2所示，包括焊接电源、焊接控制部分、完备的水冷系统、内置打印机和操作控制元件以及先进的电气装配。
管道焊接工艺1. 管道焊接工艺简介管道焊接工艺是指将管道连接或修复的过程，通过焊接方法将两个或多个管道部件连接起来。
该工艺在多个行业中广泛应用，如建筑、石油和天然气、化工等。
本文将介绍管道焊接的一般工艺流程、常见焊接方法以及关键注意事项。
2. 管道焊接工艺流程管道焊接工艺的一般流程包括以下几个步骤：2.1 材料准备在进行管道焊接前，需要准备好相应的焊接材料。
这包括焊接电极、焊条、填充金属、气体保护剂等。
材料的选择应根据管道材质、工作环境和预期焊接效果进行。
2.2 管道准备在焊接前，需要对待焊接的管道进行准备工作。
这包括清洁管道表面，除去杂质、油脂和氧化物等物质。
管道的预处理有助于提高焊接质量和焊缝强度。
2.3 焊接参数设定根据管道材质、管道尺寸和焊接材料的特性，设定合适的焊接参数。
这些参数包括焊接电流、电压、电弧稳定性、气体保护流量等。
合理设定焊接参数有助于获得理想的焊缝质量。
2.4 焊接操作在进行焊接操作时，需要根据焊接方法选择合适的电弧传输方式。
常见的焊接方法包括手工电弧焊、气体保护焊（包括TIG焊接和MIG焊接）以及焊接割炬焊等。
操作时需控制电弧的稳定性和焊接速度，保持合适的焊接角度和焊缝形状。
2.5 焊后处理焊接完成后，需要对焊缝进行相应的后处理工作。
这包括焊缝清理、去渣、打磨和除去氧化物等。
焊后处理可以提高焊缝的表面质量和耐腐蚀性。
3. 常见管道焊接方法管道焊接工艺中常见的焊接方法包括以下几种：3.1 手工电弧焊手工电弧焊是最常见的管道焊接方法之一。
它使用直流或交流电源产生的电弧来熔化焊条，形成焊缝。
手工电弧焊具有成本低、操作简单等优点，适用于不同材料和管径的焊接。
3.2 气体保护焊气体保护焊是通过在焊接过程中提供保护气体，保护熔融金属和焊接区域不受空气氧化。
常见的气体保护焊包括TIG焊接和MIG焊接。
TIG焊接适用于高品质焊缝的要求，而MIG焊接适用于高效率和大量生产。
3.3 焊接割炬焊焊接割炬焊是一种常用的管道维修方法。
图1 铈钨极加工（2）焊前准备认真清理管子坡口正反面，20mm范围内进行打磨，清除锈蚀、油污、水分等污物，以露出金属光泽为好，确保焊缝的质量和美观。
图2 定位焊点位置）焊接参数选用奥太焊机，具体焊接参数。
考虑到12点的位置收缩量较大，应适当调整上下间隙，上面间隙略大于下面间隙。
喷嘴与焊件应保持合适距离，距离过长时，氩气保护效果变表1 焊接参数电源极性焊接电流/A气体流量/L·min-1钨极伸出长度直流正接85~908~15直流正接80~85直流正接75~802020年 第9期热加工59W焊接与切割elding & Cutting差，距离过近时，不但会干扰熔池成形，焊工视线也会受到阻碍，喷嘴至坡口距离一般为5~10mm [1]。
3 焊接要求及过程TIG 小管径水平固定对接全位置焊接是焊接技能大赛常用考题。
ϕ50mm ×4mm 小管焊接要求单面焊双面成形，全焊缝需进行X 射线检测。
底部5~7点位置不允许定位焊，定位点长度≤15mm 。
管子焊接时，通常将管子焊缝以时钟位置分左右两个半圆来焊接。
一般采用3层3道焊，焊接时，焊枪角度、加丝位置和电弧位置都必须随管壁弧度发生变化，如图3所示。
a ）焊接方向焊枪和焊丝角度b ）焊缝两侧电弧角度图3 焊枪角度4 焊接要点（1）打底焊 打底焊是管对接接接头质量的关键。
对于TIG 小管径水平固定对接全位置焊接的打底焊，采用小电流快速焊，较好地控制电弧长度，以防止底部6点金属液下坠，顶部12点背面形成焊瘤，同时要求焊缝表面平整，坡口两边熔化良好。
1）焊接过程中，要随时观察熔池的形状，调整好焊枪角度和焊接速度，焊枪与管两侧分别呈90°，防止熔孔扩大出现送丝不畅，形成断丝。
焊丝与管子切线呈10°~15°，焊枪与焊丝夹角呈75°~90°。
焊接收弧时比较关键，要延迟保护气体输送，防止产生收缩孔，收弧不宜突然，否则容易产生收缩孔，可将电弧引至坡口的一侧缓慢收弧，防止焊缝中间出现收缩孔。
管道全自动焊接技术及工艺研究摘要：随着我国管道焊接技术的不断发展，特别是近年来管道建设向着高钢级、大口径、大壁厚方向的发展趋势，自动焊技术在管道焊接施工中越来越得到重视和广泛应用。
A-300全方位自动焊机是管道自动化焊接施工专用设备之一，其优点是焊接速度快、效率高，焊缝成型美观，焊接质量稳定。
基于此，文章以某管道工程应用X80管线为例，通过X80管线钢焊接性分析，介绍X80管线钢管采用该自动根焊工艺及其应用进行分析，以供参考。
关键词：焊接施工；根焊技术；自动控制1 自动焊接工艺概述A-300 型全方位自动焊机是由机头控制盒根据输入的焊接参数，包括焊机行走速度、送丝速度、枪头摆动频率及电弧电压的合理搭配与选择，来控制整个焊接过程，保证焊接质量及施工的顺利进行。
（1）送丝速度与焊接电流成正比，送丝速度增大，则金属熔敷量大，电弧穿透力增强。
（2）焊机行走速度过快则会使电弧保持在熔池的底部，使焊缝宽度减小而两侧熔合较差；焊接速度过慢则可能产生熔化的金属淹没熔池而造成夹渣。
（3）枪头摆动频率直接影响焊道的外观成形及两侧熔合情况，摆动频率过大，则焊道外观花纹细腻，但两侧熔合不好，且焊道中间有凸起。
频率过小则焊道花纹粗糙，且两侧可能产生电弧扫射不到的误区。
（4）电弧电压影响液态金属的铺开程度 ( 即熔宽 )。
电压过小时焊道两侧会产生夹角，电压过大时则易产生气孔等缺陷。
合理的电压选择以焊道两侧无夹角，中间无高的凸起为宜，且随填充层数增加，坡口宽度增加，电压应递增。
根据以上对各种焊接工艺参数的分析，并经过多次试验，本文以管壁厚为 17.5 mm 的 X80 钢管的焊接工艺进行研究分析。
2 X80钢管现场焊接要求X80管线钢主要应用于高压、大口径、长距离的管道输送工程中，由于强度级别较高，应用的管径和壁厚较大，现场焊接施工过程中不可避免地会受到装配应力、焊接材料扩散氢含量及焊前预热温度等因素的影响，而产生冷裂纹。
用斜Y型坡口焊接裂纹试验法和插销冷裂纹试验法，采用ER70S-G实心焊丝、CO2气体保护焊。
不锈钢厚壁管全位置焊工艺营良(江苏省徐州市技师学院，江苏徐州221151)脯要]论述1cr l8N i9T i不锈钢巾133x811ram；．-匕管水平固定全位置焊接的具体要求和方法，着重论述采用手工钨极氩弧焊打底，混合气体(C0。
+A r)保护焊填充及差面焊，立向上的水平固定全位置焊接的操作特点和操作步骤。
联键词]装配定位；内填丝；外填丝；TI G焊；M A G焊1焊接性分析1)1C r l8N i9T i不锈钢由133×6”m m大管水平固定全位置对接接头主要用于核电设备及某些化工设备中需要耐热耐酸的管道中，焊接难度较高，对焊接接头质量要求很高，内表面要求成形良好，凸起适中，不内凹，焊后要求PT、RT检验。
2)1C r l8N i9T i不锈钢热膨胀率、导电率均与碳钢及低合金钢差别较大，且熔池流动性差，成形较差，特别在全位置焊接时更突出，以往对M A G(A r+C02)焊不锈钢，一般只用于平焊及平角焊，在M A G 焊过程中，焊丝伸出长度必须小于1O m m，焊枪摆动幅度、频率、速度及边缘停留时间配合适当，动作协调一致，随时调整焊枪角度，使焊缝表面边缘熔合整齐，成形美观，以保证填充及盖面层质量。
2焊接方法及焊前准备1)焊接方法：材质为1C r l8N i9T i，管件规格为弗133X611 m m，采用手工钨极氯弧焊打底，混合气体(C02+A r)保护焊填充及盖面焊，立向上的水平固定全位置焊接。
2)焊前准备：清理油脂、污物，将坡口面及周围10m mf勾修磨出金属光泽；检查水、电、气路是否畅通，设备及附{孛应状态良好；按尺寸进行装配，定位焊采用肋板固定，也可采用坡口内定位焊，但必须注意定位焊质量；管内充氩气保护。
3I Tl G焊工艺3．1焊接参数采用弗2．5m m的钨极，钨极伸出长度4～6m m，不预热，喷嘴直径12m m，其它参数见表1：表l T I G焊工艺参数I零篮挥蛀直经搏接电渡电疆电压气悻瀛■知纯度(％)极性|_I池n抛U丹Ll幽l T cs棚L2．j锄一如l知14正面9一12弦鲫‘1潇正蓉反越9^。
采暖管道焊接施工工艺
1、管道焊接材料的品种、规格、性能应符合设计要求。
管道对接焊口的组对和坡口形式等应符合规范的规定，对口的平直度为1/100，全长不大于10mm。
管道的固定焊口应远离设备。
管道对接焊缝与支、吊架的距离应大于50mm。
2、管道焊缝表面应清理干净，并进行外观质量的检查。
3、焊条采用E4303 Φ2.5～Φ3.2焊条。
4、焊接采用V型坡口，坡口用机械加工或砂轮机打磨，做到光滑、平整。
对坡口两侧20mm范围内将油污、铁锈和水份去除，且露出金属光泽。
采用多层焊接坡口形式。
5、焊件组对点固焊时，选用的焊接材料及工艺保证与正式焊接要求相同，焊接中注意引弧和收弧质量，收弧处确保弧坑填满，防止弧坑裂纹，多层焊做到层间接头错开。
每条焊缝尽可能做到一次焊完，因故被迫中断时，及时采取防裂措施，确认无裂纹后方可继续施焊。
焊接过程中必须做好自检、互检工作。
6、焊接钢管焊接工艺参数见附件5-3-5。
7、焊缝表面的焊渣必须清理干净，先进行外观质量检查，是否有气孔、裂纹、夹杂等焊接缺陷。
8、管道对接焊缝与支吊架边缘之间的距离不小于50mm，尽量避免在焊缝及其边缘上开孔。
当不可避免时，对开孔直径1.5倍范围内的焊缝进行无损检验，确认焊缝合格后方可开孔。
管道全位置焊接打底焊工艺
从单焊道全位置区段、送丝行为、焊接弧长(电压)、电流行为分析、工艺试验和接头检验等几方面介绍管道全位置打底焊工艺特点，其研究成果对全位置焊接机的制造和调试具有普遍指导意义。
在厚壁管全位置焊接过程中，打底焊技术是保证焊接质量的关键。
我们通过分析全位置管焊机工艺特点，制定切实可行的焊接工艺参数。
即根据所焊管材材质、直径、壁厚，选择焊丝材质、直径，确定所焊管道组数，再将每一道分8
个区。
这8个区焊接工艺参数可以一样，也可以不一样，这取决于实际焊接过程需要，实际上是把一个焊接程序分为若干段，每段的指令规范都是按各区需要输入的。
工艺参数选择方法讨论
1. 区段分析
在图1中，1,2区处于下坡焊位置，熔化的铁水位于钨极前方向下流淌，此时峰值电流应比平焊时稍大，以利于电弧吹开铁水去熔化其下的钝边部分母材，电压适中；3,4区属于仰焊位置，由于重力作用，送丝速度应比平、立焊时慢些，以利熔滴过渡；5,6区段处于上坡焊位置，熔化的铁水向下流淌位于钨极后方，钝边直接暴露在电弧之下，为防止烧穿，5,6区的电流应比其他各区都要小。
且送丝速度应该加大，以填补电弧熔化钝边后向下流淌的母材金属，此时电压也应比3,4区有所提高。
7,8区基本处于水平位置，电压、电流均可比5，6区稍大，送丝正常即可。
图1 单焊道全位置分区
2. 送丝行为分析
在全位置焊中，为了进一步加强对熔池的控制，采用送丝与脉冲电流和钨极摆动同步控制技术，即脉冲电流峰值与钨极摆动左右端点停留时间、送丝速度峰值同步，脉冲电流基值与钨极摆动中间运行时间、送丝速度基值同步。
保证焊丝熔化充分，避免送丝干扰电弧电压，影响弧长调节精度。
送丝速度对焊缝成形影响很大，当送丝速度过大时，会使送丝速度大于熔化速度，未熔化的焊丝会穿过焊接弧柱区，成段烧断，破坏焊缝成形,影响焊接质量。
同时也干扰焊接电弧电压，造成弧长调节紊乱，影响焊接过程正常进行。
当送丝速度过慢时，造成填充金属量不足，易形成咬边。
当送丝速度不稳定时，易使焊缝高低不平宽度不均，波形粗劣。
在全位置焊中送丝速度的及时变化很重要，在下坡焊和仰焊时送丝速度应较平焊略慢，在上坡焊时送丝速度应较平焊略快，填充熔池下淌金属。
焊接时要求焊炬、焊丝和工件之间保持正确的相对位置(图2)，防止焊丝与高温的钨极接触烧损钨极，影响钨极发射电子能力和电弧稳定性，若送丝角度太大，焊丝端部可能会有一部分插入熔池中，使焊丝熔化速度较原有给定送丝速度变慢，焊丝端部会插入熔池底部，影响焊丝正常送进，破坏焊缝成形和焊质量。
若送丝角度太小，钨极摆动焊丝会和熔池前端焊道刮擦，使焊丝发生颤动，造成熔滴飞溅，
影响焊接过程正常工作和焊接质量。
图2 焊炬焊丝进入熔池的位置
3. 焊接弧长(电压)、电流行为分析
脉冲焊接电流在焊接上的一个重要应用就是实现单面焊双面成形，由焊接电压流峰值保证背面熔透，焊接电流基值防止烧穿。
本文中的全位置自动TIG管焊机采用钨极摆动脉冲TIG焊工艺，焊枪实际运动轨迹如图3所示。
图3 钨极摆动脉冲TIG焊钨极的运动轨迹
从图3 可以看出，在钨极摆动到端点(5至4和3至2区间)，焊接电流为峰值Ip；而在钨极摆动过程中(4至3和2至1区间)，焊接电流为基值Ib。
由电弧静特性曲线可以看出(如图4所示)，峰值电流Ip与基值电流Ib分别对应了两个弧压Up和Ub。
从图5还可以观察到，弧压随电流的变化不是瞬间的，而且存在一个小的振荡现象。
脉冲交变的前沿振荡时间约为几个毫秒。
图4 脉冲焊时的电弧电压
图5 脉冲焊时电弧电压波形
不难分析，仅取电压作为控制参量，如果只设定一个电压值，对应基值、峰值电流会有两个电弧长度，操作机使用自动添丝，两个电弧长度是我们不希望的。
于是设计可以设定两个压值，分别对应基值、峰值电流，只要两个电压值设定合理，两个电流会有一个电弧长度。
同时也可通过设定不同电压值的方法，设置基值、峰值电流对应两个电弧长度，且基值、电弧长度可控，以实现变弧长控制。
在窄间隙U形坡口全位置焊中，由于导轨安装精度和坡口加工精度的限制，导轨与环缝不可能处处平行，焊接过程中钨极的摆动中心常偏离焊缝中心，使钨极摆动中有一端点离焊道侧壁过近，按照弧压最小原理，将在钨极尖端和侧壁之间建立电弧，弧压下降，此时若以峰值时弧压参量控制弧长，焊枪将上提，但由于上提中钨极尖端与焊道侧壁间的距离几乎不变，使焊枪持续上提直至钨极回摆。
上述现象的后果是：1)无法实现钨极摆动过程中, 两端电弧短，中间电弧长的工艺性能；2)弧长的大范围变化使焊丝不能送入熔池，熔池难以保持．3)焊枪的上下剧烈运动，使熔滴易飞溅到钨极，钨极失去尖端放电的特性，弧长控制紊乱。
这一问题一般可以通过横向摆动装置调整焊枪横向位置解决。
通过分析可以发现，如果钨极摆动在两端停留时间短，如图3所示，钨极在两端沿焊道的移动距离L2很小，弧长几乎不会变化，则峰值电流不会调整弧长，即可防止电弧爬壁现象。
本焊机弧长控制模式有如下两个选择：1)仅在基值电流控制弧长；2)依据两个电流值来控制弧长。
第1种方式应用于坡口内，可避免电弧爬壁现象。
由图3可以看出，电流基值区间钨极尖端在焊道表面的位移一般大于峰值区间的位移，仅依据基值电流来控制弧长相对合理且实用。
但这种控制方式毕竟忽略了峰值电流区间的弧长控制，所以峰值电流区间钨极沿焊道的位移不可过大，即钨极摆动在两端的停留时间不能过长，且焊速不宜过大。
经实焊发现，正常焊速(＜200mm/min)下，如果钨极摆动选择两端停留时间与中间摆动时间相同，当钨极摆动频率大于0.5Hz，此方法能保证焊接过程中弧长稳定。
第2种方式应用于坡口盖面焊。
控制两个电压参量的差别，可实现变弧长调节。
实焊发现，在坡口盖面焊中，峰值电流区间时电弧短，基值电流区间电弧长，长弧与短弧差控制在1mm以内，焊接效果较好。
应用这种弧长控制方式要注意：
1)弧压随电流的变化不是瞬间的，弧长控制时要避开弧压在脉冲交变时的前沿振荡。
2)由于弧长调节响应速度有限，为了实现有节奏的变弧长调节，钨极摆到两端时，焊枪要有足够的时间下调至短弧，钨极在摆动中，焊枪要有足够的时间上拉至长弧。
实焊证明，如果钨极在两端点的停留时间与中间的摆动时间相同，当摆动频率大于2Hz难以实现有节奏的变弧长调节。
本控制单元能根据主机的设定值选择弧长控制模式，结合对焊接电源的控制，不难用单片机程控制实现本单元的控制功能。
综合考虑，虽然各区可按需要设定焊接工艺参数，但为了保持焊缝成形的连续性，使其波纹均匀美观，相邻各区之间的参数不宜过大，即区与区之间过渡应缓慢，实际施焊中，6，7区之间过渡时经常出现烧穿现象，所以电流增长不能
很大,并采用增加电压的方法来过渡。
工艺试验和接头检验
表1所示为两组经实焊证明较合适的焊接规范，分别用于打底焊和盖面焊过程。
焊接实验采用12Cr1MoV钢管，管壁厚35mm，管径325mm，U型坡口开口处宽16mm，根部宽13mm。
打底焊后，依次设定对口中间层及盖面层焊接工艺参数，完成接头焊接任务。
经超声波探伤和接头机械性能检验、金相检验，焊缝质量检验均符合使用要求。
表1 焊接规范一览表
焊接工艺参数打底焊盖面焊
焊接峰值电流220A 240A
焊接基值电流130A 210A
焊接峰值电流电压9.4V 10.10V
焊接基值电流电压9.2V 9.5V
钨极左摆角10°20°
钨极右摆角10°20°
中间摆动时间0.3s 0.6s
两端停留时间0.3s 0.4s
焊接速度120mm/min 90mm/min
送丝速度峰值760mm/min 1400mm/min
送丝速度基值640mm/min 600mm/min
结语 1.采用适当的打底焊焊接工艺参数，可一次完成管道全位置焊接单面双面成形。
2.QWZH315焊接操作机通过了整机调试和实际焊接的检验，焊道成形美观，经超声波探伤及焊接接头机械性能检验和金相检验，均符合使用要求。
