职教平台 １ ５ ＣｒＭｏ钢管对接水平固定焊技能教学 李歆（陕西省商洛市技工学校陕西商洛７２６０００） 摘要：“固定管焊”是中级焊工焊条电弧焊技能训练的一个重点课题，１５ＣｒＭｏ钢是应用最为广泛的珠光体热强钢之一，本文将我校使用 １５ＣｒＭｏ无缝钢管进行对接水平固定焊的成功教学实践加以总结，与广大焊接职业教育同行交流学习。 关键词：固定管焊１５ＣｒＭｏ钢技能教学 前言 ２．５操作示范与学生练习 １５ＣｒＭｏ钢是应用最为广泛的珠光体耐热钢之一，在石油、化工、 ２．５．１打底焊：分别采用灭弧法打底焊和连弧法打底焊演示示范。 电力、锅炉等行业得到广泛使用。将两者结合起来，进行理论技能一 运条方法采用月牙形或横向锯齿形摆动。先从仰焊位置引弧起焊，按 体化教学，经过我校几年的教学实践，教学效果显著提高，学生对以 顺时针方向依次进行仰焊、下爬坡、上爬坡、平焊位置的焊接，然后 １５ＣｒＭｏ为代表的珠光体耐热钢的性能、焊接性有了深刻的认识，对环 再按逆时针方向按相同次序进行后半圈的焊接。 焊缝水平位置固定管子对接焊的技能掌握良好。 ２．５．２盖面层：清除打底焊的熔渣及飞溅物，引弧后采用月牙形 １．学习目标及技能要求 或横向锯齿形摆动，分两个半圈依次焊接完成，收弧时注意填满 依据中级焊工技能要求， “固定管焊”课题安排了“水平固定 弧坑。 焊”、“垂直固定焊”和“４５。固定焊”三个课题，采用单面焊双面成 ２．５．３焊接完毕后，清理管件内、外焊缝的熔渣和飞溅物，检查 形焊法，分别训练学生掌握水平固定管全位置焊接技术、大直径管对 正、反两面焊缝。 接垂直固定焊多层多道焊技术和小直径管对接４５。固定焊技术。本课 ２．６焊接质量检查 题从板对接焊转为管对接水平固定焊，是技能形成过程的重要环节。 外观检查：焊缝表面不得有裂纹、未熔合、夹渣、气孔、焊瘤或 ２．教学过程设计 未焊透；焊缝与母材圆滑过渡，依据Ｖ形坡口对接平焊的评分标准进 ２．１认识１５ＣｒＭｏ钢 行外观检查。通球检验：检验球直径：４５ｍｍ，通过为合格。断口检 １５ＣｒＭｏ钢是一种典型的锅炉用珠光体耐热钢。具有足够的高温强 验：依据相关标准进行断口检验。弯曲试验：面弯、背弯各一件，弯 度和抗高温氧化性的钢称为耐热钢，以Ｃｒ、Ｍｏ为主要合金元素的低 曲直径为３倍壁厚，弯曲角度９Ｏ。，依据相关标准判定合格与否。 合金钢，其基本组织为珠光体或珠光体＋铁素体，故称珠光体耐 ２．７分析讨论 热钢。 组织学生分组对焊接质量进行分析讨论，分析结论如下：装配间 ２．１．１ １５ＣｒＭｏ钢的特性：１５ＣｒＭｏ钢中的合金元素Ｍｏ是主要的 隙要上大下小；１５ＣｒＭｏ钢焊接性差，焊后易产生裂纹，应该采取相应 强化元素，在钢中能优先溶于固溶体中，引起晶格畸变，使钢强化； 的焊接工艺措施加以防止。 Ｍｏ的熔点很高，溶入基体后，可以提高钢的再结晶温度，从而提高 ２．８制定焊接工艺措施 了钢的高温强度，在５００～６００￣Ｃ仍能保持较高的强度。１５ＣｒＭｏ钢中 焊前预热至２５０～３５０ｏＣ；保温焊：整个焊接过程中焊缝附近３０— 的ｃｒ元素，和氧的亲和力比铁和氧的亲和力大，在高温状态下，在 １００ｍｍ范围内保持足够的温度，尽可能地保持焊接过程不间断；短弧 金属表面首先生成比较致密的氧化铬，形成一层保护膜，可以防止内 焊：使焊缝及热影响区缓慢冷却。焊后采用绝热材料保温缓冷，焊后 部金属受到氧化，因此具有良好的高温抗氧化性能。 立即进行６８０～７２０℃回火处理，保温不低于０．５ｈ，然后在空气中 ２．１．２ １５ＣｒＭｏ钢的焊接性：１５ＣｒＭｏ钢焊接时的主要问题是淬硬 冷却。 倾向大，易产生冷裂纹和再热裂纹，焊后在空气中冷却时易产生硬而 ２．９新工艺的练习与操作 脆的马氏体组织，并产生较大的内应力，使热影响区易产生冷裂纹。 学生按照新的工艺措施实际操作练习，将焊件质量检验结果进行 ２．２焊前准备 对比。指导教师巡回指导、矫正错误手法，使学生及时将理论知识与 ２．２．１试件材料：１５ＣｒＭｏ钢管 实践相结合，相互促进、相互巩固，实现理论与实践一体化教学。 ２．２．２试件尺寸：直径６０ｍｍ，壁厚３．５ｍｍ，长８０～１００ｍｍ，每 ３．教学评价与总结 组两件。 指导教师对学生的焊接过程和焊接质量进行评价，使学生理解焊 ２．２．３焊接材料：Ｅ５５１５一Ｂ２，直径２．５ｍｍ，焊前４５０￣Ｃ烘焙１ｈ。 接工艺参数和工艺措施，用实践加深对理论知识的理解，用理论知识 ２．２．４焊机：ＺＸ５—４００型弧焊整流器，直流反接。 促进操作技能的迅速形成和提高。引导学生分析学习过程中存在的问 ２．２．５坡Ｖ１尺寸及装配： ＝６０。±５。Ｖ形坡口，钝边Ｐ＝０．５～ 题、总结经验、复习巩固提高水平管对接焊操作技能和珠光体耐热钢 １ｍｍ，根部间隙ｂ＝１．５～２ｍｍ。 金属焊接性的理论知识。 ２．３试件装配 ４．结论 清除坡口面及其两侧各１０～１５ｍｍ范围内的油污、锈蚀、水分及 通过将１５ＣｒＭｏ钢和水平固定管焊接结合，使学生在掌握水平固 其他污物，直至露出金属光泽。修磨钝边０．５～１ｍｍ，清除毛刺，错 定管对接焊的操作技能过程中，对珠光体耐热钢的焊接性有了深刻的 边量≤０．５ｍｍ。装配间隙：上部２．０ｍｍ，下部１．５ｍｍ。定位焊：在水 感性认识，使学生明白，不同材料的相同焊接方法在工艺措施上的巨 平或略向上位置上分两处进行定位焊，定位焊缝长度控制在１Ｏ一 大差异。学生在整个教学过程中掌握技能快速、对理论知识能够深刻 １５ｍｍ之间，要求焊透，并不得有气孔、夹渣、未焊透等缺陷，检查 理解，并在此过程中掌握了有效的理论实践一体化学习的有效方法， 管子中心轴线对中情况，保证内外壁齐平。 教学效果良好。 ２．４焊接工艺参数选择 参考文献： 焊接层数 焊条直径（ｍｍ） 焊接电流（Ａ） 电弧电压（Ｖ） ［１］冯明河．《焊工技能训练》第３版．中国劳动社会保障出版 社，２００５． 打底焊 ２．５ ７５～８Ｏ ２２～２６ ［２］姜波．《金属材料焊接》第１版．中国劳动社会保障出版 盖面层 ２．５ ７０～７５ ２２～２６ 社．２００９． ９２ 现代企业教育 ＭＯＤＥＲＮ ＥＮＴＥＲＰＲＩＳＥ ＥＤＵＣＡＴＩＯＮ
