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管道自动外焊（填充、盖面）

Oct 11,2025

39152.k1体育十年品牌值得信赖专注管道的设计、研发、制造、销售、服务，是西南地区仅有的几家能生产直径三米以上螺旋焊管的企业之一，产品包括螺旋钢管、不锈钢碳钢复合钢管、3PE钢管、涂塑钢管、高频焊管等。今天继续为大家分享管道焊接的相关知识。

管道自动外焊机是用于管道环焊缝填充和盖面焊道焊接的自动焊设备。主要由焊接车、焊接电源、控制部分、供气系统和焊接小车五部分组成。管道自动外焊设备与焊接电弧焊相比有如下特点。

①焊接效率高，可提高2～5倍。

②焊缝接头少，焊缝成形美观。

③焊缝焊接缺陷少，无损检测合格率高。

④焊缝的力学性能较好，具有较强的抗裂性。

⑤层间清理简单（气体保护焊）。

⑥焊接时产生的有害烟尘少，操作简单，劳动强度低。

⑦由于采用气体保护时，抗风能力差，必须采取防风措施。 ⑧焊接设备一次性投入较大，设备维护、保养和修理较复杂。

焊接设备

（1）焊接车　焊接车通常由发动机、行走机构、发电机三大部分组成。焊接车的作用是：给焊接电源提供电能；将焊接电源、控制系统、气瓶等装在焊接车上，起到移动上述设备的作用。焊接车外形见下图。

（2）焊接电源　具有恒压特性的直流焊接电源，焊接电源的作用是向焊接电弧提供电能，保证电弧稳定燃烧。

（3）焊接小车　焊接小车，是焊接的最终执行机构。所有的焊接指令最终均体现在焊接小车上。焊丝的给送、焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊枪的摆动均有焊接小车来实现的。常用管道焊接小车的外形见下图。

（4）供气系统　供气系统包括气瓶、供气管道、供气控制部分和气体喷嘴等。供气系统的作用是保证保护气体的正常供给（提前送气、滞后停气、焊接过程中均匀地向焊接区提供保护气体）。

（5）控制系统　控制系统的作用是把焊接电源、供气系统和焊接小车有机地连接起来，使焊枪按设定的程序运行。

（6）小车轨道　小车轨道分为有齿轨道和无齿轨道两种。有齿轨道的特点是小车的行走位置准确，但轨道的价格较高；无齿轨道的特点是可能产生打滑现象，但焊接轨道的价格较低。

焊接操作及焊接工艺

对于一条焊缝来说，各层焊道同等重要，没有次要的焊道，就更没有不重要的焊道。所以焊接任何一层焊道，都应认真对待。但从操作的难易程度上看是存在较大区别的。一般来说，根焊道的操作难度最大，因为它除要保证坡口两侧的良好熔合外，还要保证焊道的内部成形和外部成形。盖面焊道的操作难度也较大，这是因为盖面焊道应能保证焊缝的余高和圆滑过渡。对于填充焊道来说，第一层填充焊也有一定的操作难度，主是因为第一层填充焊道除保证熔合良好外，还应防止烧穿。

（1）第一层填充焊道的焊接　焊接第一层填充焊道前，应检查根焊焊道的外表面质量和清理状况。首先，应采用电动钢丝刷将根焊道表面的氧化层及其他附着物清理干净，然后检查根焊道的表面质量，如果凸起过高、两侧存在沟槽较深、焊道接头处过高均应采用砂轮机将其磨至不影响第一道填充焊道的焊接为准。采用砂轮机打磨时，应特别注意不要损伤坡口。若根焊焊道存在肉眼可见的缺陷，必须将其全部清除，如果磨去的深度低于正常焊道厚度2mm时，应将其补平后，再进行填充焊道的焊接。

第一层填充焊道的焊接，也是整个焊缝中关键的焊道，既要保证良好的熔合，同时也要保证不产生烧穿，所以必须选用准确的送丝速度、电弧电压、摆动幅度和干伸长度。

（2）其他填充焊道的焊接　第一层填充焊道焊接完成后即可焊接其他填充焊道，其他填充焊道主要应确保熔合良好，并应保证各层的厚度均匀一致。最后一层填充焊道的焊接，应焊至距坡口表面1mm左右，且焊道表面的凸起高度应越小越好。每层焊道焊完后，应清理表面的氧化层和表面附着物，焊道接头凸起的高度必须磨除。焊枪的摆动位置和最后一层填充焊道的厚度见下图。

填充焊摆幅示意图

盖面焊道焊层厚度示意图

（3）盖面焊道的焊接　盖面焊道的焊接也是焊接难度较大的焊道，对于管道全位置自动焊焊接管道环焊缝来说，常见的盖面焊道缺陷是整个焊道的宽度不一致（12点处较宽，6点处较窄）、咬边、焊道的余高不均匀（12点附近偏高，3、6点附近偏低，12点附近最高）。为了克服上述缺陷应采取如下措施。

①焊接过程中能够对送丝速度、电弧电压、摆动宽度、摆动频率（摆动速度）和两侧停留时间进行调节（分为自动调节和手动调节）的管道自动焊设备。应采取如下措施：降低6点附近的送丝速度、适当增大6点附近的电弧电压、适当增大6点附近的摆动宽度、适当降低6点附近的摆动频率、适当增加6点附近的两侧停留时间。焊接操作上，6点处应适当增加干伸长度。

②对于焊接过程中不能调节焊接工艺参数的管道自动焊设备来说（部分参数能进行一定范围的调节），必须将焊接工艺参数调节到能够适用各焊接位置的适中参数。需要焊工具有较高的操作水平，主要靠调节干伸长度来保证焊缝的成形。4（或8）点向下，干伸长度应逐渐加长。

③焊枪摆动方式为平摆或旗摆的管道自动焊设备，干伸长度的变化对焊缝宽度的影响不明显。但焊枪摆动方式为角摆的管道自动焊设备，干伸长度的变化对焊缝宽度的影响较大，干伸长度拉长焊缝的宽度也随之增大。所以角摆方式的管道自动焊设备，除6点附近需将干伸长度适当拉长以控制焊道成形和咬边外，其他位置应尽可能保持相同的干伸长度。几种不同摆动方式焊枪摆动轨迹见下图。