全国劳模 广东火电工程有限公司 刘仔才
刘仔才，不满30岁，已荣获“中央企业技术能手”、“中央企业青年岗位能手”、“全国最美青工”、“全国青年岗位能手”等多项殊荣，2012年，在北京举办的“嘉克杯”国际焊接技能大赛中，刘仔才沉着冷静，技压群雄，勇夺“钨极氩弧焊”第一名，被国务院国资委授予“中央企业技术能手”和“中央企业青年岗位能手”称号。
手工钨极氩弧焊大摇摆操作手法，最初在我国大亚湾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。本文通过对φ60×5mm的奥氏体不锈钢管道水平固定焊采用大摇摆手法进行焊接，详细的描述了大摇摆手法的操作工艺。
大摇摆手法的优点
传统的焊接方法为：焊枪瓷嘴与焊缝保持一定距离，用右手大拇指和食指抓焊枪，其余3指靠在母材上做支撑左右摆动（或直接悬空进行摆动）。这种方法不易形成良好的保护和焊缝成型，同时会因为钨极伸出过长而损坏钨极，容易造成夹钨、气孔等缺陷。
大摇摆手法焊接是把焊枪瓷嘴直接压在焊缝坡口内（或焊缝表面），利用手腕大幅度摆动，使瓷嘴与坡口两侧摩擦（焊缝表面采用月牙形左右摇摆滚动）缓慢向前移动，用电弧加热并熔化坡口钝边及填入的焊丝来形成焊缝的一种应用方法。
其优点：
1. 成形美观：由于大摇摆焊瓷嘴是靠着坡口内或焊缝上摇动焊接的,以瓷嘴作为支点进行月牙形左右摆动十分容易掌握，焊工腕部不必承受焊枪的自重，避免了由于力量不够或疲倦导致焊枪行走不均，也避免了人为行走的不均匀，所以比较稳定, 而且热量也较集中，能使坡口中间及两侧熔合更好更美观，又减少了坡口两侧的咬边现象，所以摇摆法的焊缝成形与自动焊十分类似。
2. 质量好：大摇摆手法焊接的运条摆动路线是根据装配间隙与坡口形状形成的，焊枪瓷嘴直接压在坡口内摆动，瓷嘴与液态熔池的距离较近，由于焊枪摇摆具有一定的幅度和摇摆节奏，瓷嘴中的氩气对焊接熔池和热影响区有跟踪保护和冷却的作用，能减少气孔的产生。
由于大摇摆焊采用小电流、快速焊、小规范、每层较薄的焊接厚度等，所以能够很好的控制焊接线能量，焊缝高温区停留时间较短，热输入有效降低；在整焊接过程中能使之受热均匀，从而得到外形整齐、组织均匀、质量优良、强度提高的焊缝，对于不锈钢材料还具有很好的耐腐蚀性。
3. 适用性广：大摇摆焊适用于多种材质及直径大于30mm的各种厚度的管材板材无障碍焊接。
大摇摆焊接操作工艺的难点
大摇摆焊接操作工艺主要是焊接前焊工一定要掌握好装配间隙、焊接过程中摇摆幅度和频率、焊缝坡口两侧的停留时间，以及送丝速度等参数，众多参数如何在有限的时间内相互匹配好，这是一个难点，因此需要通过严格的技能培训，焊工才能熟练掌握其要领。
需要注意：
1）钨极伸长度根据母材厚来确定，通常为4-6mm；在操作过程中如不慎使钨极与焊丝或焊缝相碰，钨极尖断在里面，会造成焊缝污染和夹钨，这时应立即停止焊接，将被污染处清理干净，同时应更换钨极，方可继续焊接。
2）氩气流量比传统焊接方式稍大，约为10-12L/min;
3）摆动幅度为熔合两边坡口钝边的2mm处；
4）根部装配间隙根据母材厚来确定，通常为3-5mm,钝边量0.5mm，错边量<0.5mm
5）大摇摆手法对作业空间有要求，因手臂需要大幅度摆动，在受限空间不易操作，对小于Φ30mm的管，也不易操作。
6）根据坡口的大小、焊接材料选择焊枪的磁嘴尺寸，通常是用5、6、7号的瓷嘴（碳钢、合金钢选用5、6号，不锈钢选用6、7号）。
7）瓷嘴是摇摆滚动的支撑点，瓷嘴紧贴坡口表面，通过操作者的手腕不断摆动瓷嘴，沿着焊缝中心成月牙形滚动，从左侧滚动到右侧，再滚动回左侧，左右滚动向前运动进行焊接。
8）大摇摆焊接的技术参数与传统的焊接方法略有不同，以φ60×5mm的奥氏体不锈钢为
φ60×5mm的奥氏体不锈钢管道水平固定焊采用大摇摆手法焊接：
焊丝采用的是ER308，保护气体选用氩气，氩气的纯度不低于99.95%；电极采用铈钨棒，Φ2.5；焊机选用松下逆变直流焊机。
选用φ2.0的焊丝，分打底、填充、盖面焊缝进行焊接，电流为80A～95A，电压10～13V，焊接速度70～90mm/min。在焊接过程中根据需要随时调节电流。
充气的方式采用背面制作密闭气室，用氩气管充填的方式，充气的同时应预留出气孔。充氩流量控制在8L/min，氩气流量过大会产生大量絮流、射流等现象，严重时会影响焊缝的背面成型；奥氏体不锈钢焊前不需要预热，但应保持层间温度不高于150℃，
送丝采用搓捻法送丝，大拇指与食指、中指、无名指紧抓焊丝，焊丝沿中指、无名指指尖经过，用大拇指与食指沿指尖方向靠摩擦向前推动焊丝。
打底焊：
当管内充满氩气后，开始打底。为防止仰焊部位内凹，立、平焊部位过高，打底层仰焊位采用内填丝法，立、平焊部位采用外填丝法进行施焊；焊枪向已焊焊缝倾斜，倾角一般维持在35°～65°之间，焊丝则向未焊部分倾斜15°～20°之间。
焊接时焊枪瓷嘴直接压在坡口内，钨极伸出4mm～6mm，端部离坡口根部2mm左右时，按动一下高频开关，先从一侧起弧（如图 1所示），待金属熔化形成熔孔后立即送一点焊丝，然后电弧摆到坡口另一侧，形成熔孔后送出第二点焊丝，使坡口根部金属连接形成焊缝根基，然后沿着焊缝中心从左侧摆到右侧（如图2 所示），再摆回左侧（如图 3所示），左右摆动向前运动，来熔化焊丝和根部坡口形成焊缝；
为防止内凹、内咬边及未熔合的产生，摆动幅度不能过大，以熔合两边坡口钝边2mm为宜，且两边稍作停留，待形成新熔孔后，焊丝均匀地、断续地送进熔池向前施焊；注意填丝过程中动作要轻，切勿扰乱氩气气流；
间断时，再按动一下高频开关，将熔池带到坡口侧缓慢收弧，并用手电检查打底层内侧质量，发现缺陷应立刻清除，确保根部质量；接头时，为避免接头处内凹，焊枪应从熔孔后两三个熔池位置开始起弧往前摆动，待重新形成熔孔后，再加丝进行正常焊接；
封口焊时，为保证接头背面焊缝圆滑过渡，防止内凹，焊至剩3mm左右大的孔时，停止加丝，焊枪两侧摆动，待熔孔周围金属全部熔化后均匀地送进焊丝，前两滴可以多给点焊丝,过后按正常焊接加丝，直至衰减电流熔池收缩后灭弧。电弧息弧后不要立即移走焊枪，应对收弧处和熔池供氩气5s，进行延时保护。
填充层：
焊枪焊丝的角度与打底焊相同，电流可比打底稍大些，引燃电弧后，焊枪沿着焊缝中心成月牙形左右滚动，待焊缝表面形成熔池后，将焊丝轻轻送进熔池，采用连加丝法送丝，开始加丝向前施焊，注意焊丝应贴在焊缝中心，焊枪摆到两边要稍作停留，利于两侧熔合及平滑过渡。
填充注意观察熔池温度不能过高，并通过利用送丝速度和焊接速度来控制温度，防止根层烧穿产生焊瘤及焊缝塌陷。填充层尽量与母材齐平，但不要熔化原始坡口，影响盖面焊道成形。
焊接工艺参数如表1所示
表1 焊接工艺参数
盖面焊：
焊枪焊丝的角度、电流与打底焊相同，引燃电弧后，焊枪沿着焊缝中心成月牙形左右滚动，待焊缝表面形成熔池后，将焊丝贴在焊缝中心，采用连加丝法送丝，开始摇摆向前施焊，注意两边要稍作停留，利于两侧熔合及平滑过渡。
焊接时尽量采用手腕摆动，减少身体摆幅，避免滑枪（瓷嘴打滑电弧脱离熔池）和焊缝成形不均匀。盖面焊时注意观察熔池温度不能过高，并通过利用送丝速度和焊接速度来控制温度，防止过烧氧化，焊完后的焊缝表面颜色应呈现红色、白色、金黄色为优质焊缝。
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