湖北省电力公司生产技能培训中心教师  汪 涛

　　摇摆滚动手工钨极氩弧焊操作技法最初在我国核电站建设中得到使用。用摇摆滚动的方法对焊接熔池温度进行控制，使熔池温度最高点的位置不断改变，并使熔池不断向前移动，是一种焊缝背面及表面成型良好的新颖焊接方法。它独特的操作技法及稳定的焊接质量逐渐被焊接工作者认同。

由于火电站锅炉安装的特殊性，特别是锅炉密集性管排，摇摆滚动手工钨极氩弧焊在安装过程中受到空间位置的限制。为此，通过一段时间的研究和实际培训工作，我们提出了新的氩弧焊“内填丝”焊接工艺。

新的氩弧焊“内填丝”焊接工艺，综合了摇摆滚动手工钨极氩弧焊工艺和常规手工钨极氩弧焊工艺的特点，在不改变原有焊接设备及焊接工艺的情况下，采用常规氩弧焊的工具及设备，操作过程中模拟摇摆滚动法的操作动作，以期达到或接近摇摆滚动法的工艺效果。

1         “内填丝”手工钨极氩弧焊工艺的主要特点

（1）    对口间隙介于摇摆滚动手工钨极氩弧焊和常规手工钨极氩弧焊之间，一般控制在3.5~4.5mm,对于高合金钢选用4.0-5.0mm,而常规手工钨极氩弧焊对口间隙为2.5~3.0mm。

（2）    碳钢和低合金钢采用Ф2.5mm实芯焊丝，高合金钢采用Ф1.6mm实芯焊丝。细直径焊丝的优点是焊枪在焊接时，其热源主要对准两侧的坡口，坡口熔化了，就可克服未熔合缺陷，热源的中心具有极高的峰值温度，焊枪摇摆，即可立即熔化焊丝，而不同于常规手工钨极氩弧焊，需要刻意用焊枪热源去熔化焊丝，从而极易产生坡口未熔合或层间未熔合。细直径焊丝还有一个好处是成形比粗直径焊丝美观，细直径焊丝的焊缝成形易出现有规则的鱼鳞状。

（3）    由于选用较大的对口间隙，很易克服焊缝中经常出现的未焊透缺陷。未焊透在手工钨极氩弧焊中是危险缺陷之一，压力容器或压力管道手工钨极氩弧焊不允许有未焊透缺陷。常规手工钨极氩弧焊工艺，由于选用较小的坡口间隙，坡口外加丝焊接，热源又处于坡口和焊丝的中间，通常会出现未焊透缺陷，造成根部返修。

（4）    焊枪的磁嘴与工件距离与常规手工钨极氩弧焊相同。

（5）    “内填丝”手工钨极氩弧焊工艺是在坡口内加热、熔化两侧坡口或首层焊缝，并移动控制热源及加热区，实现滚动前进，并分别控制送丝；对焊缝向前运动进行控制；对喷嘴的摆动角度控制。根部熔化情况比较直观。而常规手工钨极氩弧焊时焊枪为左右略作摆动或无摆动，移动控制分为；送丝控制，焊枪沿工件坡口或焊缝前进方向的控制，左右摆动的控制，喷嘴与工件距离的控制，根部熔化程度控制，根部熔化程度依靠经验来控制，这一控制特别困难，并且要求焊工有一定的操作技能，否则影响根部质量。因此，“内填丝”手工钨极氩弧焊工艺明显比常规手工钨极氩弧焊效果要好。

（6）    由于采用较大的间隙，使封底焊缝的背部成形很易做到高低、宽窄一致，特别是水平固定仰焊位置的内凹缺陷。在常规焊接方法中时钟5点至7点位置的凹陷是不易解决的一个问题。

（7）    焊接熔池左右推进可控制焊接层间温度，减少温度剧烈变化，防止各种焊接缺陷的产生。

（8）    采用适当的焊接收弧方法，收弧时将电弧快速摆动收敛，可避免常见的弧坑缺陷。

（9）    熄弧时电弧断开后，将氩气迅速移至收弧位置保持5－10秒后断气，有效地保护了未冷却的熔敷金属。

      
             (a)内填丝GTAW                         (b)常规GTAW

图1  内填丝和常规GTAW方法比较

2         “内填丝”手工钨极氩弧焊的不足

   “内填丝”手工钨极氩弧焊与摇摆滚动手工钨极氩弧焊相比有如下弱点：

（1）    没有可调的脉冲电源、高频引弧装置、衰减装置和滞后的氩气保护功能，需要通过焊工的熟练操作来完成优质的焊接工作。

（2）    “内填丝”手工钨极氩弧焊工艺还不能完全达到“摇摆法”工艺要求。摇摆滚动手工钨极氩弧焊时，焊枪紧靠工件，距离为零，焊工的操作稳定性增加。

（3）    “内填丝”手工钨极氩弧焊工艺焊接时间比普通氩弧焊大约慢5%-10%。

3         结论

通过近几年的摸索和应用，“内填丝”手工钨极氩弧焊工艺在培训及工作过程中达到了比较好的效果。

尽管“内填丝”手工钨极氩弧焊工艺与摇摆滚动手工钨极氩弧焊相比还存在一定缺陷，但就电建行业的安装特点而言不失为一种较好的操作工艺。在不锈钢和P91等高合金钢焊接过程中，我们大胆地采用“内填丝”手工钨极氩弧焊工艺，彻底克服了高合金钢焊接过程中因铁水粘度大及操作不稳定造成的根部未熔合及未焊透的情况，同时也满足了P91钢对焊接线能量的控制，对保证P91等高合金钢的焊接质量起到了良好的作用。