管子的气焊

        管子气焊时，一般采用对接头。管子的用途不同，对其焊接质量的要求也不同。对于重要的管子，如锅炉水冷壁管等的焊接，要求单面焊双面成型，以满足较高工作压力的要求；对于中压以下的管子，如水管、风管等，则应要求不漏，且要达到一定的强度。对于比较重要管子的气焊，当壁厚小于2.5mm时，可不开坡口；当壁厚大于2.5mm时，为使焊缝全部焊透，需将管子开成V形坡口，并留有钝边。管子气焊时的坡口型式及尺寸详见表4—6。
        表4-6管子的坡口型式及尺寸

管壁厚度(mm)	≤2.5	≤6	6～10	10～15
坡口型式		V型	V型	V型
坡口角度		60~~90°	60~~90°	60~~90°
钝边(mm)		0.5～1.5	1～2	2～3
间隙(mm)	1～1.5	1～2	2～2.5	2～3

        注：采用右焊法时坡口角度为60°~70°
        对接时坡口的钝边和间隙大小均要适当，不可过大或过小。当钝边太大或间隙过小时，焊缝不易焊透，这样，就会降低接头的强度；当钝边太小或间隙过小时，容易烧穿，使管子内壁产生焊瘤，这样，就会减少管子的有效截面，增加了气体或液体在管内的流动阻力。接头一般可焊两层，应防止焊缝内外表面凹陷或过分凸出。一般管子的加强高度不得超过管子外壁表面1～2mm(或为管子壁厚的1／4)，其宽度应盖过坡口边缘1～2mm，并应均匀平滑地过渡到母材金属。
        (一)转动管子的焊接  由于管子可以自由转动，因此焊缝熔池始终可以控制在方便的位置上施焊。
        若管壁小于2mm时，最好处于水平位置施焊。对于管壁较厚和开有坡口的管子，则应采用爬坡焊，而不应处于水平位置焊接。因为管壁厚，填充金属多，加热时间长；如果熔池处于水平位置，不易得到较大的熔深，也不利于焊缝的金属的堆高，同时焊缝成形也不良。
        如果采用左焊法，则应始终控制在与管子垂直中心线成20°～40°角的范围内进行焊接，详见图4—28a。这样，可以加大熔深，并能控制熔池形状，使接头均匀熔透，同时使填充金属熔滴自然流向熔池下部，使焊缝成形快，且有利于控制焊缝的高度。每次焊接结束时，要填满熔池，火焰应慢慢离开熔池，以避免出现气孔、凹坑等缺陷。
        如果采用右焊法，火焰吹向熔化金属部分，为防止熔化金属因火焰吹力而造成焊瘤，熔池应控制在与管子垂直中心线成10°～30°角的范围内，详见图4—28b。   
        当焊接直径为200～300mm的管子时，为防止变形，应采用对称焊法。
        (二)垂直固定管的气焊  管子垂直立放，接头形成横焊缝，其操作特点与直缝横焊相同，只需随着环形焊缝的前进而不断地变换位置，以始终保持焊嘴、焊丝和管子的相对位置不变，从而更好地控制焊缝熔池的形状。
        垂直固定管常采用不开坡口或单边V形坡口等接头型式。开有坡口的管子，如果采用左焊法，需进行多层焊，其各层焊接顺序详见图4—29。对于壁厚在7mm以下垂直固定管横焊缝，操作技术熟练的焊工可采用右焊法单面焊双面成形一次焊成，但焊接速度不宜过快，必须将焊缝填满，并具有一定的加强高度。
        采用右焊法，在开始焊接时，先将被焊处加热，然后将熔池烧穿，形成熔孔，这样，可以保证管子焊透，得到双面成形，详见图4—30。通过对熔孔大小的控制，可以控制熔池的温度。熔池的大小保持在等于或稍大于焊丝直径为宜，这样，熔孔一直保持到焊接结束，最后填满。当熔孔形成后，即可填充焊丝。在施焊过程中，焊嘴不作横向摆动，只在熔孔和熔池之间作微小的前后移动，以控制熔池温度。若熔池温度过高，为使熔池得到冷却，此时火焰不必离开熔池，可将火焰的高温区朝向熔孔，这样，使得外焰仍然笼罩着熔池和近缝区，保护液态金属不被氧化。在施焊过程中，焊丝应始终浸在熔池里，并不停地向上挑铁水。如图4—30所示，焊丝的运动范围(a)不超过管子对口下部坡口的1／2，否则，容易造成熔滴下淌。
        (三)水平固定管的气焊水平固定管的气焊比较困难，因施焊时包括所有的焊接位置，所以也称全位置焊接。由于焊缝是环形，应随焊缝空间位置的改变，逐渐将焊嘴和焊丝绕着管子旋转，应不断地保持焊嘴和焊丝的夹角，通常应保持在90°；保持焊丝、焊嘴和工件的夹角，一般为45°。但需根据管壁的厚薄和熔池形状的变化，在实际焊接时适当调整和灵活掌握，以保持不同位置时的熔池形状，既保证熔透，又不致过烧和烧穿。水平固定管全位置焊接的分布情况详见图4—31。
        在焊接过程中，为了调整熔池的温度，建议焊接火焰不要离开熔池，利用火焰的温度分布进行调节，详见图4—2。当温度过高时，将焊嘴对着焊缝熔池向里送进一点，约为2～4mm的调节范围，其火焰温度即可在1000～3000℃的范围内进行调节。这样操作既能调节熔池温度，又不使焊接火焰离开熔池，让空气有侵入的机会，同时又保证了焊缝底部不产生内凹和未焊透，特别是在第一层焊接时更为有利。但这种操作方法，因焊嘴送进距离很小(内焰的最高温度处至焰芯的距离，通常只有2～4mm)，所以难度较大，不易控制。
        水平固定管的焊接，应先进行定位焊，然后再正式焊接。在焊接前半圈时，起点和终点都要超过管子的垂直中心线5～10mm；焊接后半固时，起点和终点都要和前段焊缝搭接，一般搭接长度为10～20mm，以防止起焊处和收口处产生缺陷。   
        (四)主管与支管的装配焊接主管与支管的连接件通常称为三通。如图4～32所示为主管水平放置、支管垂直向上的固定等径三通和主管垂直、支管水平放置的固定不等径三通的焊接顺序。
        三通的装配焊接时应注意以下要点：
        1．等径三通和不等径三通的定位焊位置和焊接顺序详见图4—32，采用这种对称焊顺序可以避免焊接变形。
        2．管壁厚度不等时，火焰应偏向较厚的管壁一侧。焊接不等径三通时，火焰应偏向直径较大的管子一侧。
        3．选用的焊嘴要比焊同样厚度的对接接头大一号。
        4．焊接中碳钢钢管三通时，要先预热到150～200℃，当与低碳钢管厚度相同时，应选比焊低碳钢小一号的焊嘴。

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