法兰焊接基础

突出高度

如果您查看钢法兰的图纸，那么它有几个参数，包括壁架的高度。它用字母 H 和 B 表示，它可以在所有类型的产品中测量，但具有重叠连接的产品除外。应记住以下几点：

• 压力等级 150 和 300 型号的突出高度为 1.6 毫米；
• 压力等级 400、600、900、1500 和 2000 型号的突出高度为 6.4 毫米。

在第一种情况下，零件的供应商和制造商考虑了突起的表面，在第二种情况下，突起的表面不包括在指定的参数中。零件手册可能会以英寸为单位列出这些，其中 1.6 毫米是 1/16 英寸，而 6.4 毫米 - ¼英寸.

压焊（边焊）

PE管可以通过内外压焊在接头的通过点处连接。
尽管即使对于没有套管的管道也可以进行压焊，但这种焊接方法最常用于
生产管接头的水井和储罐，生产特殊项目的管道。
用于高压管线的连接管的压焊，
但仅适用于低压流管线中的管道和井。压焊机有两种，
以相同的方式工作。

• 带电极的热风焊机。
• 热风焊接机压制粒状原料。

边焊连接PE管时要特别注意的细节：

• 环境温度必须至少为 5ºС。
• 燃气和加压饮用水管线不应使用边缘焊接。
• 焊接件和电极的材料必须是同一等级的，电极的直径必须是3mm或4mm。
• 待焊接的表面必须清理干净，表面的氧化层必须刮掉，然后才能进行焊接。
• 焊接过程必须始终与表面保持 45° 的挤压角。
• 对于最大 4 毫米厚的大块和深焊，必须立即进行焊接，观察冷却过程，然后将所有东西刮掉并重新焊接，重复此过程直到达到所需的厚度。

图 3. 边焊的零件准备 图 4. 双面水平角焊的类型 图 5. 单面立焊的类型单面横焊类型

表 2. 焊接角度 DVS 2207 的参数（环境温度 20ºС）

焊接材料类	焊接力 (N)	焊接压力机的空气热值（ºС）	热风流量 (1/mm)
3 毫米电极	4 毫米电极
HPDE	10….16	25….35	300….350	40….60
聚丙烯	10….16	25….35	280….330	40….60

法兰连接方式

PE管与钢管、阀门、泵、冷凝器等元件需要连接时采用法兰连接方式
或者管道在一定时间内需要在某个部位拆除。
在PE管上固定一个称为法兰的钢圈后，管道将有一个边缘来支撑这个法兰，
称为法兰适配器，它是对焊到管道的边缘。将要连接的两行管道放置
彼此相对，然后在它们的边缘之间放置一个垫圈，使用螺栓和螺母进行法兰的连接
必须注意的是，螺栓必须不是在一个圆圈上拧紧，而是在相反的几排上拧紧。

尤其重要的是在拧紧螺栓时不要推管，以防止过载。
图 7
法兰连接方式

管子沿轴线垂直切割后与适配器连接，fai用约15º角的锥体切割，将管子拧入 与海拔点有关。然后将两根管子都放好，手动拧紧螺栓，这样就实现了连接。如果管径 40 毫米及以上，最好用专用螺丝刀拧入螺栓，而不是用手拧入。适配器可承受高达 20 个大气压的压力，但不推荐使用 适用于直径大于 110 mm 的管道。 图 8。使用连接适配器的连接方法

气焊中焊接接头和接缝的类型

在气焊中，使用对接、搭接、三通、角接头和端接头。

对接接头（图 1，a - d）是最常见的，因为焊接过程中的残余应力和变形最低，静态和动态负载下的强度最高，并且易于检查。较少量的基础金属和填充金属用于对接接头的形成。这种类型的连接可以用喇叭口、没有边缘的斜面、一个或两个边缘的斜面（V 形）或两个边缘的两个斜面（X 形）来实现。

边缘变钝，以防止从接缝背面焊接时金属泄漏。边缘之间的间隙有利于缝根的穿透。为了获得高质量的接头，必须确保沿整个接缝长度的间隙宽度相同，即边缘的平行度。

米。 1、焊接接头的种类：a——无刃口无间隙的对接； b - 无切削刃且有间隙的对接； c, d - 分别具有一侧和两侧斜边的对接； d - 重叠； f、g——分别为无间隙和有间隙的三通； h - 结束；和 - 角

小厚度的零件可以不带刃口对焊，中等厚度的零件用单面斜边对焊，大厚度的零件用双面斜边对焊。双面坡口优于单面坡口，因为在焊接金属厚度相同的情况下，双面坡口熔敷金属的体积几乎是单面坡口的 2 倍。同时，双面坡口焊接的特点是变形和残余应力较小。

搭接接头（图 1，e）用于薄金属、围巾、衬里、管接头等的气焊。在焊接厚金属时，不建议使用这种接头，因为它会导致产品翘曲并导致裂缝的形成。

搭接接头不需要特殊的边缘处理（修整除外）。在此类接头中，如果可能，建议在两侧焊接板材。简化了产品的组装和搭接焊板材的制备，但是，母材和填充金属的消耗量大于 对焊.搭接接头在可变载荷和冲击载荷下的耐用性不如对接接头。

三通接头（图 1、f、g）的用途有限，因为它们的实施需要对金属进行强烈加热。此外，这种连接会导致产品翘曲。 T形接头用于焊接小厚度的产品，它们没有斜边并用角焊缝焊接。

端接（图 1，h）用于焊接小厚度零件，用于管道的制造和连接。

米。 2.根据空间位置的焊缝类型：a - 下; b - 垂直; c - 水平; g - 天花板；箭头显示焊接方向

米。图 3. 取决于作用力 F 的焊缝类型： a - 侧面； b - 正面; c - 结合; g - 斜

角接缝（图1、i) 用于非关键用途的罐体、管道法兰的焊接。焊接小厚度金属时，可以用喇叭口制作角接接头，不使用填充金属。

根据焊接接头的类型，可区分对接焊缝和角焊缝。

根据焊接过程中在空间中的位置，将接缝分为下部、垂直、水平、天花板（图2）。形成的最佳条件 焊缝和接头形成 是在较低位置焊接时产生的，因此仅在特殊情况下才应使用在空间中其他位置的焊接。

按相对作用力的位置，有侧缝（平行于受力方向）、前缝（垂直于受力方向）、组合缝和斜缝（图3）。

根据横截面的轮廓和凸度，接缝分为正常、凸面和凹面（图4）。

在正常情况下，使用凸接缝和正常接缝，凹接缝 - 主要是在进行定位时。

米。 4、焊缝形状：a——正常； b - 凸的； c - 凹的

米。 5. 单层 (a) 和多层 (b) 焊缝：1 - 7 - 层序

米。 6. 连续 (a) 和间断 (b) 焊缝

根据熔敷层数，焊缝分为单层和多层（图5），根据长度分为连续和间断（图6）。

制作各种接缝时杆的位置

连接方式通常分为对接、吊顶、转角、水平、重叠、垂直、三通等。零件之间空间的特性决定了可以铺设均匀和高质量接缝的通道数。小短连接一次完成，长连接一次完成。您可以连续缝合或逐点缝合。

所选的焊接技术将决定零件连接处的强度、抗应力和可靠性。但在选择工作方案之前，有必要确定杆的位置。它定义为：

• 路口的空间位置；
• 焊接金属的厚度；
• 金属级；
• 耗材直径；
• 电极涂层特性。

棒材位置的正确选择决定了接头的强度和外部数据，不同位置的焊缝工艺如下：

• “来自自己”，或“前角”。操作时杆倾斜30-600。该工具正在向前发展。该技术用于连接垂直、天花板和水平接头时。这种技术也用于管道焊接——用电焊连接固定接头很方便。
• 直角。该方法适用于焊接难以触及的接头，尽管它被认为是通用的（您可以焊接具有任何空间布置的位置）。低于 900 度的杆的位置使该过程复杂化。
• “对自己”，或“后角”。操作时杆倾斜30-600。工具向操作员前进。这种电极焊接技术适用于角、短、对接接头。

正确选择工具的位置可确保密封接头的便利性，并允许您监控材料的正确渗透。后一个事实确保了工作连接的高质量形成和强度。使用逆变器进行焊接的正确技术是材料渗透到较浅的深度，没有飞溅，接头边缘的均匀捕获，熔体的均匀分布。您可以在针对初学者焊工的视频中看到连接焊缝的效果。

绝缘法兰连接

因此，它同时不吸收水分并避免电流通过管道。有时垫圈也由 PTFE 或乙烯基塑料制成。 IFS 还包含拧紧螺柱、聚酰胺衬套、垫圈和螺母。由于这些硬件，法兰被拉在一起并固定在这个位置。仅向我们订购法兰制造。

一般来说，绝缘法兰连接是两个管道元件之间的牢固连接。其中一个重要作用是电绝缘垫圈，它可以防止电流进入管道。平均而言，一个绝缘法兰连接的电阻至少为 1000 欧姆。

绝缘法兰连接

IFS是在企业条件下生产的复合结构，具有必要的密封性和隔离性。其主要作用是对地下和地上管道进行阴极保护，从而延长其使用寿命。

安装过程

• IFS 的安装是在管道从地面出来的地方和入口处进行的。安装它的必要性是由于管道可能与电气触点、接地和其他通信接触。包括在GDS、GRU、GRP的管道出口处。
• IFS 的安装在项目准备期间立即包含在项目中，并由专门的安装团队进行。

我们公司准备生产客户指定的任何直径的这些设计。生产是在 GOST 的基础上进行的。例如，我们提供高碳品牌 09g2s 的产品，带有 40x 钢制硬件，氟塑料衬套。

我们保留所有客人

绝缘连接

不建议在易爆区域的燃气管道上安装绝缘法兰。包括气体分配站，在气体被清洁和加臭的地方。

IFS 旨在阻止杂散电流进入管道。为此，在企业组装的法兰连接配备了由电介质（textolite、paronite、klinergit 等）制成的绝缘垫圈。绝缘材料不仅放置在法兰之间，硬件也由特殊材料制成：

换句话说，FSI 用于创建位于地下和上方的零件的电气切片。天然气管道的安全性取决于法兰的形式。

在绝缘法兰连接的制造和安装在危险场所（压缩机站、储罐等），管道中的电流可能很大的地方，有必要定期检查和预防IFS的工作情况。为此，绝缘法兰必须位于专门设计的工作井中。

这种结构必须配备向外的控制导体。这是必要的，这样服务人员就可以在不下井的情况下进行必要的电气测量。

IFS 不仅用作管道上免受电流腐蚀影响的保护结构，还安装在天然气和石油产品接近泵站和其他结构时。

可用条款

焊接期间的空间位置有四个选项。其中最容易执行的是水平较低的位置。最难的也是接缝的水平位置，但位于顶部，并有架子的名称。水平方向的接缝不一定在底部或顶部进行。它可以位于垂直墙的中心。其余选项属于垂直位置。

空间中不同的焊接位置在焊接时有自己的细微差别。电极的位置取决于位置的类型。

降低

这个位置对于任何焊工来说都是最理想的。当焊接简单的小尺寸零件或对焊缝质量没有严格要求时，使用此选项。此视图中电极的位置是垂直的。在这个位置，可以在一侧和两侧进行焊接。

较低位置的焊缝质量受待焊接零件的厚度、它们之间的间隙大小和电流大小的影响。这种方法具有很高的性能。缺点是会发生烧伤。在较低的位置，可以使用对接和角接的方法。

水平的

在这种形式中，连接的元素位于垂直平面中。焊缝是水平的。电极属于水平面，但与接缝垂直。操作困难会导致液态金属从熔池中飞溅出来，并在其自身重量的作用下直接落到位于下方的边缘上。在开始工作之前，有必要进行准备工作，即修边。

垂直的

将要焊接的零件放置在垂直平面上，以便它们之间的接缝也是垂直的。电极位于垂直于接缝的水平面上。

热金属滴落的问题仍然存在。工作应仅在短弧上进行。这将防止液态金属进入焊缝。建议使用增加焊坑内容物粘度的涂层焊条。这将显着减少熔融金属的向下流动。

在现有的两种移动方法中，如果可能，应选择从底部到顶部的移动。然后，不可避免地，流动的金属会在凝固过程中形成台阶，阻止其进一步滑动。这需要很长时间。当使用自上而下的方法时，以降低焊接质量为代价来提高生产率。

天花板

实际上，它是位于工作不方便的地方的水平接缝。焊工必须长时间保持在一个困难的位置，手臂伸出很长一段时间。当然，这不取决于资质，但经验丰富的工匠有自己的技术，可以促进该位置的焊接过程。在任何情况下，您都需要定期休息。

焊接零件时的位置将是水平的，而电极 - 垂直。接缝位于边缘的底部。获得劣质焊缝的主要风险是液态金属向下流动，但并不总是进入焊池。

架空焊接时，应使用小电流和极短的电弧。电极必须具有小直径和耐火涂层，以保持由于表面张力而产生的金属液滴。当要连接小厚度的零件时，这种类型的焊接尤其不受欢迎。

法兰压力等级

根据 Asme (Asni) 标准制造的零件总是以许多参数为特征。这些参数之一是标称压力。在这种情况下，产品的直径必须对应于根据已建立的样品的压力。公称直径由字母“DU”或“DN”的组合表示，后跟一个代表直径本身的数字。公称压力以“RU”或“PN”为单位测量。

美国系统的压力等级对应于转换为 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。

从 MPa 转换而来，每个等级都以 kgf / cm² 表示法兰压力。压力等级决定了所选零件的使用位置。

焊材

主要管道的组装采用手动、半自动和自动电焊进行。

为此，使用了以下材料：

• 各种品牌的电极，
• 通量和
• 焊丝。

考虑对其质量的要求。

对于管接头的自动气电焊接，使用以下方法：

• 符合 GOST 2246-79 的镀铜表面焊丝；
• 符合 GOST 8050-85 的二氧化碳（气态二氧化碳）；
• 根据 GOST 1057-79 的气态氩气；
• 二氧化碳和氩气的混合物。

对于管接头的自动埋弧焊，使用符合 GOST 9087-81 的焊剂和符合 GOST 2246-70 的主要镀铜表面的碳或合金焊丝。助焊剂和焊丝的等级根据被焊接管道金属的用途和标准抗破裂性根据技术说明进行选择。

对于管接头的机械化焊接或管道的焊接，使用药芯焊丝，其等级根据工艺说明书选择。

对于管道接头或法兰和管段的手工电弧焊，根据 GOST 9466-75 和 GOST 9467-75 使用具有纤维素 (C) 和基本 (B) 类型涂层的电极。

表 6.4 提供了选择电极类型的建议。

用于管道的气割：根据

• 符合 GOST 5583-78 的技术氧气；
• 根据 GOST 5457-75 瓶装乙炔；
• 根据 GOST 20448-90 的丙烷-丁烷混合物。

表 1. 用于焊接管道（法兰和管道）的电极类型。

标准值 （根据TU）临时 反抗 金属管破裂， 102兆帕（公斤力/平方毫米）	目的 电极	电极类型 （根据 GOST 9467-75）— 电极类型 涂料 （根据 GOST 9466-75）
高达 5.5 (55)	用于焊接第一个 （根）接缝层 固定接头 管道	E42-C
高达 6.0 (60)，包括	E42-C、E50-C
高达 5.5 (55)	用于热焊 固定通道 管接头	E42-C、E50-C
高达 6.0 (60)，包括	E42-C、E50-C E60-C
高达 5.0 (50)，包括	用于焊接和维修 根层焊接 接缝旋转和 固定管接头	E42A-B、E46A-B
高达 6.0 (60)，包括	E50A-B、E60-B
高达 5.0 (50)，包括	用于内衬 管道	E42A-B、E46A-B
高达 6.0 (60)，包括	E50A-B
高达 5.0 (50)，包括	用于焊接和维修 接缝的填充和饰面层 （在“热”传球之后 电极 C 或之后 接缝的根层， 由电极执行 B)	E42A-B、E46A-B
从 5.0 (50) 高达 6.0 (60)，包括用于焊接	E50A-B、E55-C
从 5.5 (55) 高达 6.0 (60) 包括。	E60-B、E60-C、 E70-B

工作中使用的气体

在工业中，更经常使用几种元素的混合物。以下物质可单独使用：氢气、氮气、氦气、氩气。选择取决于金属合金和未来接缝的所需特性。

惰性物质

这些杂质使电弧稳定并允许深度焊接。它们保护金属免受环境影响，同时不具有冶金效果。建议将它们用于合金钢、铝合金。

惰性物质允许深度焊接。

活性元素

焊接的特点是接头与工件发生反应并改变金属的性能。根据金属板的类型，选择气体物质及其比例。例如，氮对铝是活性的，对铜是惰性的。

常见气体混合物

活性物质与惰性物质混合，以增加电弧的稳定性，提高工作效率，改变焊缝的形状。使用这种方法，部分电极金属进入熔化区。

以下组合被认为是最受欢迎的：

1. 氩气和 1-5% 氧气。用于合金钢和低碳钢。同时临界电流降低，外观改善，防止了气孔的出现。
2. 二氧化碳和 20% O2。当使用自耗电极时，它适用于碳钢板。混合物的高氧化能力提供深度渗透和清晰的边界。
3. 氩气和 10-25% 的二氧化碳。用于可熔物品。这种组合提高了电弧的稳定性并可靠地保护过程免受气流影响。焊接碳钢时加入CO2可实现无气孔的均匀组织。使用薄板时，接缝形成得到改善。
4. 氩气与 CO2（高达 20%）和 O2（高达 5%）。它用于合金钢和碳钢结构。活性气体有助于使熔化的地方整洁。

氩气和氧气是最常用的焊接气体组合。

MIG/MAG 焊接工艺的精髓

机械化气体保护自耗电弧焊是一种电弧焊，其中电极丝以恒定速度自动进给，焊枪沿焊缝手动移动。在这种情况下，通过提供给焊接区的保护气体保护电弧、电极丝的伸出、熔融金属池及其凝固部分免受环境空气的影响。

该焊接工艺的主要组成部分是：

- 为电弧提供电能的电源；
- 一种将电极丝以恒定速度送入电弧的进给机构，电弧会随着电弧的热量而熔化；
— 保护气体。

电弧在工件和自耗电极丝之间燃烧，自耗电极丝被连续送入电弧并用作填充金属。电弧熔化零件和焊丝的边缘，其金属传递到产品中，进入产生的熔池，在此焊丝的金属与产品的金属（即母材金属）混合。随着电弧的移动，熔池的熔融（液态）金属凝固（即结晶），形成连接零件边缘的焊缝。焊接采用反极性直流电，电源正极接燃烧器，负极接产品。有时也使用直接极性的焊接电流。

焊接整流器用作电源，它必须具有刚性或缓降的外部电流-电压特性。此特性可在违反设定的弧长时自动恢复，例如，由于焊工手的波动（这就是所谓的弧长自我调节）。有关 MIG/MAG 焊接电源的更多详细信息，请参阅电弧焊电源。

作为消耗电极，可以使用实心截面和管状截面的电极线。管状线材内部填充有合金、熔渣和气体形成物质的粉末。这种焊丝称为药芯焊丝，使用的焊接工艺为药芯焊丝。

用于在保护气体中进行焊接的焊接电极丝的选择范围相当广泛，其化学成分和直径各不相同。电极丝化学成分的选择取决于产品的材料，并且在一定程度上取决于所使用的保护气体的类型。电极丝的化学成分应接近母材的化学成分。焊条的直径取决于母材的厚度、焊缝的类型和焊缝的位置。

保护气体的主要目的是防止环境空气与熔池金属直接接触、伸出电极和电弧。保护气体影响电弧的稳定性、焊缝的形状、熔深和焊缝金属的强度特性。有关保护气体和焊丝的更多信息，请参阅文章气体保护电弧焊（TIG、MIG/MAG）简介。

燃气阀

气阀用于保存保护气体。建议将阀门安装在尽可能靠近焊枪的位置。目前最普遍的 电磁气阀.在半自动设备中，使用内置在支架手柄中的气阀。必须以这样的方式打开气阀，以确保在点燃电弧供应的初步或同时供应保护气体，以及在电弧中断后供应，直到焊坑完全凝固。还希望能够在不开始焊接的情况下打开气体供应，这在设置焊接设备时是必需的。

气体混合器设计用于在无法使用所需成分的预制备混合物时产生气体混合物。