小径管TIG焊打底内填丝技术

一、窄间隙热丝TIG 焊技术在锅炉管道中的应用在工业生产应用中要大量使用锅炉管道和压力容器等结构，大型管道锅炉制造中，厚度较大的钢板使用越来越多，而且焊接质量要求很高。

因此，高质量、高效率的窄间隙焊接方法，将成为这一领域中厚板结构焊接的首选技术。

窄间隙热丝TIG焊在众多的窄间隙焊接方法中，由于其具有焊接过程稳定可靠、更低的焊接变形、更小的焊接残余应力以及优良的接头机械性能和卓越的焊缝质量等特点，在一些重要的厚壁构件焊接中得到越来越多的关注和应用。

1.窄间隙热丝TIG 焊系统的构成热丝TIG焊是在普通TIG焊的基础上增加了系统，即通过独立的焊丝加热电源和加热装置对焊丝进行加热，使得焊丝在被送入熔池前加热到300 ~ 500℃。

因此，与冷丝相比，热丝TIG焊的熔敷率提高两倍，从而提高了焊接效率。

系统设备主要由钨极氩弧焊枪、焊接电源、指令控制器、热丝电源、热丝送丝机等组成。

若焊接坡口采用窄间隙坡口，由于坡口深而窄，普通焊枪可能伸不到坡口底部，此时需更换特制的窄间隙焊枪。

该种焊枪做成扁平状，加水冷、自动送丝、自动提升机构系统，能伸入坡口间隙为10 mm左右的坡口进行焊接，目前能焊接的板厚可达100 mm。

在成套窄间隙热丝TIG焊设备生产中，法国POLYSOUDE 公司做得比较好。

2.窄间隙热丝TIG焊技术的优点窄间隙热丝TIG焊接工艺是一种高效、低耗、优质的焊接工艺方法，对于同壁厚、同直径的集箱产品，焊缝面积明显减小，从而缩短了焊接时间，提高了生产效率。

对于筒身直径较小、壁厚较大的产品，由于埋弧焊的热输入大，道间温度控制较困难，对焊缝的力学性能影响较大，为保证焊接质量，必须采取停弧控温的措施，从而无法实现连续焊接，因此小直径的集箱往往采用手工氩弧焊封底、焊条电弧焊填充盖面的组合焊接工艺，但是焊条电弧焊受人为因素影响较大，焊工的操作水平直接影响焊缝的质量。

窄间隙热丝TIG焊与焊条电弧焊工艺相比，可提高效率30%～50%，与埋弧焊相比，由于热输入较小，可实现不停弧连续焊接，焊接效率也大大提高。

不锈钢管内的焊接工艺
不锈钢管的焊接工艺包括以下几种：
1. TIG（氩弧焊）焊接：TIG焊接是一种常用的不锈钢管焊接工艺。

该工艺适用于焊接不锈钢管的各种材质和厚度，焊接接头质量较高，焊缝较美观。

2. MIG（气体保护焊）焊接：MIG焊接也是常用的不锈钢管焊接工艺，适用于焊接薄壁不锈钢管。

该工艺对操作技术要求较低，焊接速度较快，但焊缝质量较TIG焊接稍差。

3. 手工电弧焊接：手工电弧焊接适用于焊接较大口径的不锈钢管。

焊工通过手持电弧焊接枪进行焊接，操作较为灵活，但焊接质量和焊缝美观度相对较低。

4. 焊接之前的预处理：在进行不锈钢管焊接之前，还需要进行一系列的预处理工作。

包括清洁管道表面，去除氧化层、油污和尘埃等杂质，确保焊接接头的质量。

需要根据具体情况选择合适的焊接工艺，以保证不锈钢管焊接接头的质量和使用性能。

对于特殊工况下的不锈钢管焊接，可能还需要采取其他特殊的焊接工艺和方法。

小于等于DN50管道焊接要点1.对焊接头焊接：宜采用钨极氩弧焊，氩弧焊接至少两遍；2.螺纹接头焊接：密封焊接时，宜按角焊缝接头焊接两遍；3.伴热管线焊接：宜采用氧乙炔焊（煨弯及焊接，施工速度快）；小口径管道焊接工艺及质量控制针对小口径管道现场焊接经常发生的问题，为做好小口径管道焊接质量控制，对人员、设备、材料、工艺、实际操作和环境等方面应采取相应的控制措施。

1人员要求1.1资质...2管道焊接方法和工艺2.1焊前技术准备工作焊接前编制压力管道焊接作业指导书，进行焊接工艺评定和填写焊工工艺卡。

焊接技术人员应当根据工程具体施工内容，编制焊接作业指导书，拟定技术措施，制定焊接方案。

焊接工艺评定应以可靠的钢材焊接性能试验为依据，应在工程焊接之前完成。

项目部根据焊接工艺评定报告，编制焊接工艺卡，用于生产中指导焊接工作。

2.2管道焊接方法管道焊接采用氩弧焊打底，电弧焊盖面，可以获得良好的焊接接头，返修率低，易于保证工程质量。

电弧焊即手工电弧焊，是利用焊条与工件间产生的电弧热将金属熔化的焊接方法，电弧焊是适应性很强的焊接方法，可进行平、横、立、仰全位置焊接，是压力管道焊接中的主要焊接方法。

2.3管道焊接工艺（1）打底：选用氩弧焊打底，由下往上施焊，点焊起、收尾处可用角磨机打磨出适合接头的斜口。

氩弧施焊时应将焊接操作坑处的管沟用板围挡。

以防刮风影响焊缝质量。

底部焊缝焊条接头位置可用角磨机打磨，严禁焊缝底部焊肉下塌、顶部内陷。

并应及时进行打底焊缝的检查和次层焊缝的焊接，以防产生裂纹。

（2）中层施焊：底部施焊完后，清除熔渣，飞溅物，并进行外观检查，小口径管道焊接工艺及质量控制针对小口径管道现场焊接完成后，在试压及使用过程中经常发生“跑、冒、滴、漏”等现象，为做好小口径管道焊接质量控制，预防此类现象发生。

现对焊接施工过程中人员、设备、材料、工艺、实际操作和环境等方面制定相应的控制措施，以便为公司范围内工程施工和检修施工等所有小口径管道焊接作业提供技术支持。

A-TIG焊接技术简介传统TIG焊接技术钨极惰性气体保护焊英文简称TIG（Tungsten Inert Gas Weiding）焊。

它是在惰性气体的保护下，利用钨电极与工件间产生的电弧热熔化母材和填充焊丝（如果使用填充焊丝）的一种焊接方法。

焊接时保护气体从焊枪的喷嘴中连续喷出，在电弧周围形成气体保护层隔绝空气，以防止其对钨极、熔池及邻近热影响区的有害影响，从而可获得优质的焊缝。

保护气体可采用氩气、氦气或氩氦混合气体。

在特殊应用场合，可添加小量的氢。

用氩气作为保护气体的称钨极氩弧焊，用氦气的称钨极氦弧焊，由于氦气价格昂贵，在工业上钨极氩弧焊的应用要比氦弧焊广泛午得多。

钨极氩弧焊按操作方式分为手工焊、半自动焊和自动焊三类。

手工钨极氩弧焊时，焊枪的运动和添加填充焊丝完全靠手工操作；半自动钨极氩弧焊时，焊枪运动靠手工操作，但填充焊丝则由送丝机构自动送进；自动钨极氩弧焊时，如工件固定电弧运动，则焊枪安装在焊接小车上，小车的行走和填充焊丝可以用冷丝或热丝的方式添加。

热丝是指提高熔敷速度。

某些场合，例如薄板焊接或打底焊道，有时不必添加填充焊丝。

上述三种焊接方法中，手工钨极氩弧焊应用最广泛，半自动钨极氩氩弧焊则很少应用。

钨极氩弧焊具有下列优点：1）氩气能有效地隔绝周围空气；它本身又不溶于金属，不和金属反应；钨极氩弧焊过程中电弧还有自动清除工件表面氧化膜的作用。

因此，可成功地焊接易氧化，氮化、化学活泼性强的有色金属、不锈钢和各种合金。

2）钨极电弧稳定，即使在很小的焊接电流（＜10A）下仍可稳定燃烧，特别适用于薄板，超薄板材料焊接。

3）热源和填充焊丝可分别控制，因而热输入容易调节，可进行各种位置的焊接，也是实现单面焊双面盛开的理想方法。

4）由于填充焊丝不通过电弧，故不会产生飞溅，焊缝成形美观。

不足之处是：1）熔深浅，熔敷速度小，生产率较低。

2）钨极承载电流的能力较差，过大的电流会引起钨极熔化和蒸发，其微粒有可能进入熔池，渣成污染（夹钨）。

TIG+TOCE焊接工艺技术难点及解决措施1.TIG+TOCE技术难点及解决措施TOCE焊接方法为多层单道焊，选择参数的依据为焊缝的根部宽度，在施焊过程中，焊缝各位置的根部宽度差异较小，使用固化的TOCE焊接参数即可确保焊缝根部两侧实现较好的熔合。

而对于TIG+TOCE焊接工艺，主要难题是由于组对间隙的差异较大导致在根部焊道工序以及填充焊道工序中焊缝的根部宽度差异较大，根部宽度最大值与最小值相差超过1mm，所需解决的核心问题是如何在这一状况下保证熔池和管壁的良好熔合，并尽快缩小焊缝根部宽度的差异，使得TOCE焊接工艺可以正常实施。

2.具体焊接工艺措施如下：（1）试件组对主管道窄间隙自动焊使用点固棒进行点固，先将待焊管道的坡口组对，然后在组对坡口内设置点固棒，同时使用TIG焊接点固的方法将点固棒的两端与待焊管道焊接在一起，使待焊管道的相对位置固定，以便于焊接。

在设置点固棒时，可根据待焊接管道管径的大小调整点固棒的数量，且在坡口的组对间隙最大处不设置点固棒，以避免在进行TIG手工打底焊接时该处焊缝收缩受限。

（2）背氩保护先在待焊管道的对接坡口处的管道外壁和内壁上分别粘贴至少一层胶带，以将该对接坡口密封形成充氩装置，并在位于管道外壁上的胶带上开设进气口和出气口，且进气口的垂直高度低于出气口的垂直高度。

当待焊管道水平对接时，进气口位于对接坡口在垂直方向上的最低点，出气口位于对接坡口在垂直方向上的最高点。

由于保护气体的比重大于空气的比重，这样在保护气体由位于最低点的进气口进入充氩装置，将充氩装置中的空气从位于最高点的出气口排出时，充氩装置中剩余的空气最少，保护气体的含量最高，可避免焊接时熔池中的金属被氧化，以提高焊接质量。

当待焊管道的对接坡口为横口时，出气口在垂直方向上的高度要高于进气口在垂直方向上的高度，出气口与进气口在对接坡口上对角相向。

然后由施工人员从进气口向充氩装置内充入保护气体，同时将其中的空气排出。

1.概况简介：1.1石家庄东方热电股份有限公司热电四厂三期扩建工程1×260t/h煤粉锅炉为东方锅炉集团设计制造的DG260J/9.81-Ⅱ1型超高压数、四角切圆燃烧方式、液态排渣、平衡通风、自然循环全钢构架汽包炉。

锅炉半露天布置。

1.2本措施适用于石家庄东方热电股份有限公司热电四厂三期扩建工程1×260t/h煤粉锅炉及相关系统的小径管，其主要适用项目有：1.2.1各种仪表管。

1.2.2各种取样管。

1.2.3各种排空管。

1.2.4各种疏水、放水、排污管。

1.2.5其它直径D≤89mm的管子。

2.执行标准：2.1《火力发电厂焊接技术规程》DL/T869-20042.2《火电施工质量检查及评定标准》（焊接篇）1996版2.3《火力发电厂锅炉、压力容器焊接工艺评定规程》DL/T868-20042.4东方锅炉集团提供的施工图纸。

2.5《电力建设安全工作规程》(火力发电厂部分)DL5009.1-922.6《电力建设安全健康与环境管理工作规定》国电电源（2002）49号3.焊工要求：3.1参加施焊的焊工必须是按国家经贸委颁发的《焊工技术考核规程》DL/T679-1999号及国家质量监督检验检疫总局锅炉压力容器安全监察局颁发的《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》国质检锅[2002]109号的规定，参加管件试件相应项目、相应位置及相应焊接方法的培训并考试合格者方有施工资格。

3.2参加施焊的焊工上岗前必须经过模拟训练，且经技艺评定合格后方能上岗施焊。

4.焊接方法：4.1当P≥10Mpa，δ≤6mm的锅炉受热面管子，根部焊道采用Ws其他焊道采用Ws/Ds。

4.2当P≥10Mpa，δ>6mm的管子及管件，根部焊道采用Ws其他焊道采用Ds。

4.3当P≥4Mpa，T≥450℃的管道，根部焊道采用Ws其他焊道采用Ds。

4.4其它管道（非强制性要求）根部焊道采用Ws其他焊道采用Ws/Ds。

4.5疏放水、排空管二次门外及污水管、吹灰管不作要求。

小直径管对接垂直固定焊技术中心线垂直固定管的焊接，是一条处于水平位置的环缝，与平板对接横焊类似。

不同的是横焊缝具有弧度，因而焊条在焊接过程中是随弧度运条焊接的。

小直径管对接垂直固定焊条电弧焊打底焊按其操作方法可分为连弧焊和断弧焊两种方法。

1.连弧焊连弧焊引弧的位置应在坡口上侧，当上侧钝边熔化后。

再把电弧引至钝边的间隙处，这时焊条可往下压，同时焊条与下管壁夹角可以适当加大，当听到电弧击穿坡口根部发生“噗噗”的声音并且钝边每侧熔化0.5~1 mm形成第一个熔孔时，引弧完成。

如图4-39所示，焊接方向应从左向中，采用斜椭圆运条，始终保持短弧施焊。

在焊接过程中，为防止熔池金属产生泪滴下坠，电弧在坡口上侧停留的时间应略长些，同时应有1/3的电弧通过坡口间隙在管内燃烧。

电弧在坡口下侧只是稍加停留，同时有2/3的电弧通过坡口间隙在管内燃烧。

当焊到定位焊缝根部时，焊条要向根部间隙位置顶一下，听到“噗噗”声后，将焊条快速运条到定位焊缝的另一端根部预热，看到有“出汗”现象时，焊条下压听到“噗噗”声后稍作停顿预热处理，即可以仍用椭圆形运条法继续焊接。

沿环缝焊接到焊条接近始焊起弧点时，仍按上述与定位焊缝接头的方法与始焊端接头并继续向前施焊10-15mm填满弧坑即可。

打底焊时，焊条角度如图4-39所示。

2.断弧焊断弧焊引弧的操作技术与连弧焊引弧相同。

小直径管对接垂直固定焊条电弧打底焊断弧焊单面焊双面成形的方法有三种，即一点焊法、二点焊法和三点焊法。

当管壁厚为2.5-3.5mm，根部间隙小于2.5mm 时，多采用一点焊法;当根部间隙大于2.5mm时，采用二点焊法。

当管壁厚度大于3.5mm时，根部间隙小于2.5mm采用一点焊法;根部间隙大于2.5mm时，采用二点焊法;若根部何隙大于4mm时，采用三点焊法。

断弧焊的焊接方向应从左向右焊，逐点将熔化金属送到坡口根部，然后迅速向右侧后方灭弧。

灭弧动作要干净利落，不拉长弧，防止产生咬边缺陷。

2019年 第8期热加工33TIG 焊在塞焊中常见问题及解决措施■ 徐昆，霍志龙摘要：钨极氩弧焊（简称TIG 焊）特别适宜焊接化学性质活泼的金属，如不锈钢、铝、钛、镁及其合金，适用0.5~5mm 厚度内薄板或管子的各种位置焊接。

塞焊结构因其焊接量小、连接可靠、焊接变形小等因素在铝合金生产中得到了广泛应用。

例如：地铁头车连接板与定位码采用塞焊连接，因塞焊孔直径仅为13mm ，故操作空间狭小，填丝困难，造成内部有效焊接面积小，外部产生气孔等焊接质量问题。

这里，通过焊接坡口面调整、焊接过程控制、工艺参数优化等措施，收到理想效果，一次焊接成功率达到了100%。

目前，该方法已在地铁连接板与定位码塞焊中成功推广。

关键词：TIG 焊；塞焊；熔深；气孔；焊接成功率钨极氩弧焊（简称TIG 焊）特别适宜焊接化学性质活泼的金属，如不锈钢、铝、钛、镁及其合金，适用0.5~5mm 厚度内薄板或管子的各种位置焊接；还常用于受压元件根部的打底焊。

例如：地铁头车连接板与定位码采用塞焊连接，如图1所示；连接板为厚度4mm 的铝板，定位码为板厚5m m 的角铝，每个连接板内侧要焊接7个角铝，塞焊孔直径为13m m ，焊后磨平并进行PT 检测，如图2所示。

以前，塞焊通常采用M I G 焊接方法，如CRH380头车塞焊板就采用了M I G 焊，其塞焊孔为10m m ×38m m 的扁圆孔，因M I G 焊时功率较大，熔透能力强，焊接效率高，故成功地用于塞焊。

但此时的塞焊孔直径仅为13m m ，操作空间狭小，因MIG 焊时，焊丝是电极，熔化速度快，电弧燃烧剧烈，起弧瞬间便会将塞焊孔填满，焊工反应时间短，不利于焊接过程的精细控制，故改用了TIG 焊接方法。

虽然TIG 焊的焊接效率偏低，但TIG 焊有其独特的优点：①钨极电弧稳定，即使在焊接电流小于10A 的情况下，电弧仍可保持稳定，特别适合于焊接铝合金薄板。

②热源和填充焊丝可分别控制，热输入易于调整。