法蘭焊接基礎

突出高度

如果您查看鋼法蘭的圖紙，那麼它有幾個參數，包括壁架的高度。它用字母 H 和 B 表示，它可以在所有類型的產品中測量，但具有重疊連接的產品除外。應記住以下幾點：

• 壓力等級 150 和 300 型號的突出高度為 1.6 毫米；
• 壓力等級 400、600、900、1500 和 2000 型號的突出高度為 6.4 毫米。

在第一種情況下，零件的供應商和製造商考慮了突起的表面，在第二種情況下，突起的表面不包括在指定的參數中。零件手冊可能會以英寸為單位列出這些，其中 1.6 毫米是 1/16 英寸，而 6.4 毫米 - ¼英寸.

壓焊（邊焊）

PE管可以通過內外壓焊在接頭的通過點處連接。
儘管即使對於沒有套管的管道也可以進行壓焊，但這種焊接方法最常用於
生產管接頭的水井和儲罐，生產特殊項目的管道。
用於高壓管線的連接管的壓焊，
但僅適用於低壓流管線中的管道和井。壓焊機有兩種，
以相同的方式工作。

• 帶電極的熱風焊機。
• 熱風焊接機壓製粒狀原料。

邊焊連接PE管時要特別注意的細節：

• 環境溫度必須至少為 5ºС。
• 燃氣和加壓飲用水管線不應使用邊緣焊接。
• 焊接件和電極的材料必須是同一等級的，電極的直徑必須是3mm或4mm。
• 待焊接的表面必須清理乾淨，表面的氧化層必須刮掉，然後才能進行焊接。
• 焊接過程必須始終與表面保持 45° 的擠壓角。
• 對於最大 4 毫米厚的大塊和深焊，必須立即進行焊接，觀察冷卻過程，然後將所有東西刮掉並重新焊接，重複此過程直到達到所需的厚度。

圖 3. 邊焊的零件準備 圖 4. 雙面水平角焊的類型 圖 5. 單面立焊的類型單面橫焊類型

表 2. 焊接角度 DVS 2207 的參數（環境溫度 20ºС）

焊接材料類	焊接力 (N)	焊接壓力機的空氣熱值（ºС）	熱風流量 (1/mm)
3 毫米電極	4 毫米電極
HPDE	10….16	25….35	300….350	40….60
聚丙烯	10….16	25….35	280….330	40….60

法蘭連接方式

PE管與鋼管、閥門、泵、冷凝器等元件需要連接時採用法蘭連接方式
或者如果管道需要在某個部分拆除一段時間。
在PE管上固定一個稱為法蘭的鋼圈後，管道將有一個邊緣來支撐這個法蘭，
稱為法蘭適配器，它通過對焊焊接到管道的邊緣。將要連接的兩行管道放置
彼此相對，然後在它們的邊緣之間放置一個墊圈，使用螺栓和螺母進行法蘭的連接
必須注意的是，螺栓必須不是在一個圓圈上擰緊，而是在相反的幾排上擰緊。

特別重要的是在擰緊螺栓時不要推管，以防止過載。
圖 7
法蘭連接方式

管子沿軸線垂直切割後與適配器連接，fai用約15º角的錐體切割，將管子擰入 與海拔點有關。然後將兩根管子都放好，手動擰緊螺栓，這樣就實現了連接。如果管徑 40 毫米及以上，最好用專用螺絲刀擰入螺栓，而不是用手擰入。適配器可承受高達 20 個大氣壓的壓力，但不推薦使用 適用於直徑大於 110 mm 的管道。 圖 8。使用連接適配器的連接方法

氣焊中焊接接頭和接縫的類型

在氣焊中，使用對接、搭接、三通、角接頭和端接頭。

對接接頭（圖 1，a - d）是最常見的，因為焊接過程中的殘餘應力和變形最低，靜態和動態負載下的強度最高，並且易於檢查。較少量的基礎金屬和填充金屬用於對接接頭的形成。這種類型的連接可以用喇叭口、沒有邊緣的斜面、一個或兩個邊緣的斜面（V 形）或兩個邊緣的兩個斜面（X 形）來實現。

邊緣變鈍，以防止從接縫背面焊接時金屬洩漏。邊緣之間的間隙有利於縫根的穿透。為了獲得高質量的接頭，必須確保沿整個接縫長度的間隙寬度相同，即邊緣的平行度。

米。 1、焊接接頭的種類：a——無刃口無間隙的對接； b - 無切削刃且有間隙的對接； c, d - 分別具有一側和兩側斜邊的對接； d - 重疊； f、g——分別為無間隙和有間隙的三通； h - 結束；和 - 角

小厚度的零件可以不帶刃口對焊，中等厚度的零件用單面斜邊對焊，大厚度的零件用雙面斜邊對焊。雙面坡口優於單面坡口，因為在焊接金屬厚度相同的情況下，雙面坡口熔敷金屬的體積幾乎是單面坡口的 2 倍。同時，雙面坡口焊接的特點是變形和殘餘應力較小。

搭接接頭（圖 1，e）用於薄金屬、圍巾、襯裡、管接頭等的氣焊。在焊接厚金屬時，不建議使用這種接頭，因為它會導致產品翹曲並導致裂縫的形成。

搭接接頭不需要特殊的邊緣處理（修整除外）。在此類接頭中，如果可能，建議在兩側焊接板材。簡化了產品的組裝和搭接焊板材的製備，但是，母材和填充金屬的消耗量大於 對焊.搭接接頭在可變載荷和衝擊載荷下的耐用性不如對接接頭。

三通接頭（圖 1、f、g）的用途有限，因為它們的實施需要對金屬進行強烈加熱。此外，這種連接會導致產品翹曲。 T形接頭用於焊接小厚度的產品，它們沒有斜邊並用角焊縫焊接。

端接（圖 1，h）用於焊接小厚度零件，用於管道的製造和連接。

米。 2.根據空間位置的焊縫類型：a - 下; b - 垂直; c - 水平; g - 天花板；箭頭顯示焊接方向

米。圖 3. 取決於作用力 F 的焊縫類型： a - 側面； b - 正面; c - 結合; g - 斜

角接縫（圖1、i) 用於非關鍵用途的罐體、管道法蘭的焊接。焊接小厚度金屬時，可以用喇叭口製作角接接頭，不使用填充金屬。

根據焊接接頭的類型，可區分對接焊縫和角焊縫。

根據焊接過程中在空間中的位置，將接縫分為下部、垂直、水平、天花板（圖2）。形成的最佳條件 焊縫和接頭形成 是在較低位置焊接時產生的，因此僅在特殊情況下才應使用在空間中其他位置的焊接。

按相對作用力的位置，有側縫（平行於受力方向）、前縫（垂直於受力方向）、組合縫和斜縫（圖3）。

根據橫截面的輪廓和凸度，接縫分為正常、凸面和凹面（圖4）。

在正常情況下，使用凸接縫和正常接縫，凹接縫 - 主要是在進行定位時。

米。 4、焊縫形狀：a——正常； b - 凸的； c - 凹的

米。 5. 單層 (a) 和多層 (b) 焊縫：1 - 7 - 層序

米。 6. 連續 (a) 和間斷 (b) 焊縫

根據熔敷層數，焊縫分為單層和多層（圖5），根據長度分為連續和間斷（圖6）。

製作各種接縫時桿的位置

連接方式通常分為對接、吊頂、轉角、水平、重疊、垂直、三通等。零件之間空間的特性決定了可以鋪設均勻和高質量接縫的通道數。小短連接一次完成，長連接一次完成。您可以連續縫合或逐點縫合。

所選的焊接技術將決定零件連接處的強度、抗應力和可靠性。但在選擇工作方案之前，有必要確定桿的位置。它定義為：

• 路口的空間位置；
• 焊接金屬的厚度；
• 金屬級；
• 耗材直徑；
• 電極塗層特性。

棒材位置的正確選擇決定了接頭的強度和外部數據，不同位置的焊縫工藝如下：

• “來自自己”，或“前角”。操作過程中的桿傾斜30-600。該工具正在向前發展。該技術用於連接垂直、天花板和水平接頭時。這種技術也用於管道焊接——用電焊連接固定接頭很方便。
• 直角。該方法適用於焊接難以觸及的接頭，儘管它被認為是通用的（您可以焊接具有任何空間佈置的位置）。低於 900 度的桿的位置使該過程複雜化。
• “對自己”，或“後角”。操作過程中的桿傾斜30-600。工具向操作員前進。這種電極焊接技術適用於角、短、對接接頭。

正確選擇工具的位置可確保密封接頭的便利性，並允許您監控材料的正確滲透。後一個事實確保了工作連接的高質量形成和強度。使用逆變器進行焊接的正確技術是材料滲透到較淺的深度，沒有飛濺，接頭邊緣的均勻捕獲，熔體的均勻分佈。在針對初學者焊工的視頻中可以看到連接焊縫的結果。

絕緣法蘭連接

因此，它同時不吸收水分並避免電流通過管道。有時墊圈也由 PTFE 或乙烯基塑料製成。 IFS 還包含擰緊螺柱、聚酰胺襯套、墊圈和螺母。由於這些硬件，法蘭被拉在一起並固定在這個位置。僅向我們訂購法蘭製造。

一般來說，絕緣法蘭連接是兩個管道元件之間的牢固連接。其中一個重要作用是電絕緣墊圈，它可以防止電流進入管道。平均而言，一個絕緣法蘭連接的電阻至少為 1000 歐姆。

絕緣法蘭連接

IFS是在企業條件下生產的複合結構，具有必要的密封性和隔離性。其主要功能是對地下和地上管道進行陰極保護，從而延長其使用壽命。

安裝過程

• IFS 的安裝是在管道從地面出來的地方和入口處進行的。安裝它的必要性是由於管道可能與電氣觸點、接地和其他通信接觸。包括在GDS、GRU、GRP的管道出口處。
• IFS 的安裝在項目準備期間立即包含在項目中，並由專門的安裝團隊進行。

我們公司準備生產客戶指定的任何直徑的這些設計。生產是在 GOST 的基礎上進行的。例如，我們提供高碳品牌 09g2s 的產品，帶有 40x 鋼製硬件，氟塑料襯套。

我們保留所有客人

絕緣連接

不建議在易爆區域的燃氣管道上安裝絕緣法蘭。包括氣體分配站，在氣體被清潔和加臭的地方。

IFS 旨在阻止雜散電流進入管道。為此，在企業組裝的法蘭連接配備了由電介質（textolite、paronite、klinergit 等）製成的絕緣墊圈。絕緣材料不僅放置在法蘭之間，硬件也由特殊材料製成：

換句話說，FSI 用於創建位於地下和上方的零件的電氣切片。天然氣管道的安全性取決於法蘭的形式。

在製造絕緣法蘭連接和安裝在危險場所（壓縮機站、儲罐等），管道中的電流幅度可能很大的地方，有必要定期檢查和預防 IFS 的工作情況.為此，絕緣法蘭必須位於專門設計的工作井中。

這種結構必須配備向外的控制導體。這是必要的，這樣服務人員就可以在不下井的情況下進行必要的電氣測量。

IFS 不僅用作管道上免受電流腐蝕影響的保護結構，還安裝在天然氣和石油產品接近泵站和其他結構時。

可用條款

焊接期間的空間位置有四個選項。其中最容易執行的是水平較低的位置。最難的也是接縫的水平位置，但位於頂部，並有架子的名稱。水平方向的接縫不一定在底部或頂部進行。它可以位於垂直牆的中心。其餘選項屬於垂直位置。

空間中不同的焊接位置在焊接時有自己的細微差別。電極的位置取決於位置的類型。

降低

這個位置對於任何焊工來說都是最理想的。當焊接小尺寸的簡單零件或對焊縫質量沒有嚴格要求時，使用此選項。此視圖中電極的位置是垂直的。在這個位置，可以在一側和兩側進行焊接。

較低位置的焊縫質量受待焊接零件的厚度、它們之間的間隙大小和電流大小的影響。這種方法具有很高的性能。缺點是會發生燒傷。在較低的位置，可以使用對接和角接的方法。

水平的

在這種形式中，連接的元素位於垂直平面中。焊縫是水平的。電極屬於水平面，但與接縫垂直。操作困難會導致液態金屬從熔池中飛濺出來，並在其自身重量的作用下直接落到位於下方的邊緣上。在開始工作之前，有必要進行準備工作，即修邊。

垂直的

將要焊接的零件放置在垂直平面上，以便它們之間的接縫也是垂直的。電極位於垂直於接縫的水平面上。

熱金屬滴落的問題仍然存在。工作應僅在短弧上進行。這將防止液態金屬進入焊縫。建議使用增加焊坑內容物粘度的塗層焊條。這將顯著減少熔融金屬的向下流動。

在現有的兩種移動方法中，如果可能，應選擇從底部到頂部的移動。然後，不可避免地，流動的金屬在凝固過程中會形成一個台階，阻止其進一步滑動。這需要很長時間。當使用自上而下的方法時，以降低焊接質量為代價來提高生產率。

天花板

實際上，它是位於工作不方便的地方的水平接縫。焊工必須長時間保持在一個困難的位置，手臂伸出很長一段時間。當然，這不取決於資質，但經驗豐富的工匠有自己的技術，可以促進該位置的焊接過程。在任何情況下，您都需要定期休息。

焊接零件時的位置將是水平的，而電極 - 垂直。接縫位於邊緣的底部。獲得劣質焊縫的主要風險是液態金屬向下流動，但並不總是進入焊池。

架空焊接時，應使用小電流和極短的電弧。電極必須具有小直徑和耐火塗層，以保持由於表面張力而產生的金屬液滴。當要連接小厚度的零件時，這種類型的焊接尤其不受歡迎。

法蘭壓力等級

根據 Asme (Asni) 標準製造的零件總是以許多參數為特徵。這些參數之一是公稱壓力。在這種情況下，產品的直徑必須對應於根據已建立的樣品的壓力。公稱直徑由字母“DU”或“DN”的組合表示，後跟一個代表直徑本身的數字。公稱壓力以“RU”或“PN”為單位測量。

美國系統的壓力等級對應於轉換為 MPa：

• 150 磅/平方英寸 - 1.03 兆帕；
• 300 psi - 2.07 兆帕；
• 400 磅/平方英寸 - 2.76 兆帕；
• 600 磅 - 4.14 兆帕；
• 900 磅/平方英寸 - 6.21 兆帕；
• 1500 磅 - 10.34 兆帕；
• 2000 磅 - 13.79 兆帕；
• 3000 磅/平方英寸 - 20.68 兆帕。

從 MPa 轉換而來，每個等級都以 kgf / cm² 表示法蘭壓力。壓力等級決定了所選零件的使用位置。

焊材

主要管道的組裝採用手動、半自動和自動電焊進行。

為此，使用了以下材料：

• 各種品牌的電極，
• 通量和
• 焊絲。

考慮對其質量的要求。

對於管接頭的自動氣電焊接，使用以下方法：

• 符合 GOST 2246-79 的鍍銅表面焊絲；
• 符合 GOST 8050-85 的二氧化碳（氣態二氧化碳）；
• 根據 GOST 1057-79 的氣態氬氣；
• 二氧化碳和氬氣的混合物。

對於管接頭的自動埋弧焊，使用符合 GOST 9087-81 的焊劑和符合 GOST 2246-70 的主要鍍銅表面的碳或合金焊絲。助焊劑和焊絲的等級根據被焊接管道金屬的用途和標準抗破裂性根據技術說明進行選擇。

對於管接頭的機械化焊接或管道的焊接，使用藥芯焊絲，其等級根據工藝說明書選擇。

對於管道接頭或法蘭和管段的手工電弧焊，根據 GOST 9466-75 和 GOST 9467-75 使用具有纖維素 (C) 和基本 (B) 類型塗層的電極。

表 6.4 提供了選擇電極類型的建議。

用於管道的氣割：根據

• 符合 GOST 5583-78 的技術氧氣；
• 根據 GOST 5457-75 瓶裝乙炔；
• 根據 GOST 20448-90 的丙烷-丁烷混合物。

表 1. 用於焊接管道（法蘭和管道）的電極類型。

標準值 （根據TU）臨時 反抗 金屬管破裂， 102兆帕（公斤力/平方毫米）	目的 電極	電極類型 （根據 GOST 9467-75）— 電極類型 塗料 （根據 GOST 9466-75）
高達 5.5 (55)	用於焊接第一個 （根）接縫層 固定接頭 管道	E42-C
高達 6.0 (60)，包括	E42-C、E50-C
高達 5.5 (55)	用於熱焊 固定通道 管接頭	E42-C、E50-C
高達 6.0 (60)，包括	E42-C、E50-C E60-C
高達 5.0 (50)，包括	用於焊接和維修 根層焊接 接縫旋轉和 固定管接頭	E42A-B、E46A-B
高達 6.0 (60)，包括	E50A-B、E60-B
高達 5.0 (50)，包括	用於內襯 管道	E42A-B、E46A-B
高達 6.0 (60)，包括	E50A-B
高達 5.0 (50)，包括	用於焊接和維修 接縫的填充和飾面層 （在“熱”傳球之後 電極 C 或之後 接縫的根層， 由電極執行 B)	E42A-B、E46A-B
從 5.0 (50) 高達 6.0 (60)，包括用於焊接	E50A-B、E55-C
從 5.5 (55) 高達 6.0 (60) 包括。	E60-B、E60-C、 E70-B

工作中使用的氣體

在工業中，更經常使用幾種元素的混合物。以下物質可單獨使用：氫氣、氮氣、氦氣、氬氣。選擇取決於金屬合金和未來接縫的所需特性。

惰性物質

這些雜質使電弧穩定並允許深度焊接。它們保護金屬免受環境影響，同時不具有冶金效果。建議將它們用於合金鋼、鋁合金。

惰性物質允許深度焊接。

活性元素

焊接的特點是接頭與工件發生反應並改變金屬的性能。根據金屬板的類型，選擇氣體物質及其比例。例如，氮對鋁是活性的，對銅是惰性的。

常見氣體混合物

活性物質與惰性物質混合，以增加電弧的穩定性，提高工作效率，改變焊縫的形狀。使用這種方法，部分電極金屬進入熔化區。

以下組合被認為是最受歡迎的：

1. 氬氣和 1-5% 氧氣。用於合金鋼和低碳鋼。同時臨界電流降低，外觀改善，防止了氣孔的出現。
2. 二氧化碳和 20% O2。當使用自耗電極時，它適用於碳鋼板。混合物的高氧化能力提供深度滲透和清晰的邊界。
3. 氬氣和 10-25% 的二氧化碳。用於可熔物品。這種組合提高了電弧的穩定性並可靠地保護過程免受氣流影響。焊接碳鋼時加入CO2可實現無氣孔的均勻組織。使用薄板時，接縫形成得到改善。
4. 氬氣與 CO2（高達 20%）和 O2（高達 5%）。它用於合金鋼和碳鋼結構。活性氣體有助於使熔化的地方整潔。

氬氣和氧氣是最流行的焊接氣體組合。

MIG/MAG 焊接工藝的精髓

機械化氣體保護自耗電弧焊是一種電弧焊，其中電極絲以恆定速度自動進給，焊槍沿焊縫手動移動。在這種情況下，通過提供給焊接區的保護氣體保護電弧、電極絲的伸出、熔融金屬池及其凝固部分免受環境空氣的影響。

該焊接工藝的主要組成部分是：

- 為電弧提供電能的電源；
- 以恆定速度將電極絲送入電弧的饋線器，該饋線會隨著電弧的熱量而熔化；
— 保護氣體。

電弧在工件和自耗電極絲之間燃燒，自耗電極絲被連續送入電弧並用作填充金屬。電弧熔化零件和焊絲的邊緣，其金​​屬傳遞到產品中，進入產生的熔池，在此焊絲的金屬與產品的金屬（即母材金屬）混合。隨著電弧的移動，熔池的熔融（液態）金屬凝固（即結晶），形成連接零件邊緣的焊縫。焊接採用反極性直流電，電源正極接燃燒器，負極接產品。有時也使用直接極性的焊接電流。

焊接整流器用作電源，它必須具有剛性或緩降的外部電流-電壓特性。此特性可在違反設定的弧長時自動恢復，例如，由於焊工手的波動（這就是所謂的弧長自我調節）。有關 MIG/MAG 焊接電源的更多詳細信息，請參閱電弧焊電源。

作為消耗電極，可以使用實心截面和管狀截面的電極線。管狀線材內部填充有合金、熔渣和氣體形成物質的粉末。這種焊絲稱為藥芯焊絲，使用的焊接工藝為藥芯焊絲。

用於在保護氣體中進行焊接的焊接電極絲的選擇範圍相當廣泛，其化學成分和直徑各不相同。電極絲化學成分的選擇取決於產品的材料，並且在一定程度上取決於所使用的保護氣體的類型。電極絲的化學成分應接近母材的化學成分。焊條的直徑取決於母材的厚度、焊縫的類型和焊​​縫的位置。

保護氣體的主要目的是防止環境空氣與熔池金屬直接接觸、伸出電極和電弧。保護氣體影響電弧的穩定性、焊縫的形狀、熔深和焊縫金屬的強度特性。有關保護氣體和焊絲的更多信息，請參閱文章氣體保護電弧焊（TIG、MIG/MAG）簡介。

燃氣閥

氣閥用於保存保護氣體。建議將閥門安裝在盡可能靠近焊槍的位置。目前最普遍的 電磁氣閥.在半自動設備中，使用內置在支架手柄中的氣閥。必須以這樣的方式打開氣閥，以確保在點燃電弧供應的初步或同時供應保護氣體，以及在電弧中斷後供應，直到焊坑完全凝固。還希望能夠在不開始焊接的情況下打開氣體供應，這在設置焊接設備時是必需的。

氣體混合器設計用於在無法使用所需成分的預製備混合物時產生氣體混合物。