2.1.4 纤维素焊条
1.纤维素焊条简介
纤维素焊条适用于向下立焊，电弧熔深大，穿透力强，根部打底焊单面焊双面成形好，气孔敏感性小，操作难度小，焊缝质量高，焊工易掌握。改变了普通焊条向上立焊的传统工艺方法，将原水平固定管状对接全位置运条操作手法，改为类似平焊运条的向下立焊，即由12点位置起弧焊至管口6点钟位置结束，熔敷效率可提高1～3倍。广泛应用于石油化工、天然气、电力，以及民用行业的输油、输气、输水大口径管道安装铺设施工中。
（1）纤维素焊条药皮成分和工艺特性 纤维素焊条药皮的主要成分：
25%～40%纤维素（木粉、淀粉、酚醛树脂粉、微量纤维、表粉等）；8%～16%碳酸盐（碳酸钾、钙等）；8%～20%铁合金；10%～15%金属氧化物（SiO2、TiO2、MnO、FeO、MgO、Al2O3等）；20%其他成分。
药皮中因有机物分解而形成大量气体（CO、CO2、H2、H2O），对焊缝有很强的保护效果，并且电弧吹力大，熔滴过渡呈喷射状。
（2）纤维素焊条型号编制方法 根据国家标准GB/T 5117—2012《非合金钢及细晶粒钢焊条》的规定，焊条型号按熔敷金属力学性能、药皮类型、焊接位置、电流类型、熔敷金属化学成分和焊后状态等进行划分，其编制方法如下。
1）第一位字母“E”表示焊条。
2）字母“E”后面紧邻两位数字表示熔敷金属的最小抗拉强度。
3）字母“E”后面第三和第四两位数字，表示药皮类型、焊接位置和电流类型。其中，E××10，表示药皮类型为纤维素，焊接位置为全位置，电流类型为直流反接；E××11，表示药皮类型为纤维素，焊接位置为全位置，电流类型为交流和直流反接。
（3）纤维素焊条用途 常用的纤维素焊条E6010适用于热焊、打底焊、填充焊；E8010适用于热焊、填充焊、盖面焊，一般用于低氢向下立焊焊条。
2.管道常用的焊接工艺
（1）装配尺寸 管道对接时，工件装配尺寸见表2-18。
表2-18 工件装配尺寸
（2）焊接参数 管道对接焊时，焊接参数见表2-19。
表2-19 焊接参数
（续）
（3）焊接工艺 长输管线绝大部分为水平固定位，一般采用内对口器，焊前需预热。可以采用中频感应加热或环形火焰加热，预热温度需＞80℃，一般管道环缝焊接，每层安排2个焊工对称焊接，采用向下立焊的方法施焊。根焊完成后，拆除对口器，根焊与热焊间隔时间应＜10min，焊接时层间温度≥80℃，每层焊后需清理焊道，清理干净后方可进行下一层的焊接。
热焊：在使用纤维素焊条打底焊完成后，需立即进行具有后热和去氢作用的焊道焊接。热焊特点是与打底焊的时间间隔短、焊接速度快，即打底焊后立即进行热焊，焊接时也必须速度快，基本不起填充的作用。
（4）焊接注意事项 在直流弧焊机电源正接和反接时，其熔滴过渡的形态不同。直流正接时，焊条端部形成的熔融金属体积小，电弧吹力大，气流足以使焊条端头熔化金属飞离，实现小颗粒过渡。电弧稳定性强，焊缝熔深大，一般适用于根部打底焊，单面焊双面成形，背面成形好。由于正接电弧的飞溅大、熔深大，不易获得满意的表面成形，在热焊、填充焊和盖面焊中不常使用。
直流反接时，焊条端部熔融金属体积小，呈果块状的熔化金属，表面吹力大，虽有这么大的造气剂也很难将熔滴吹成小颗粒过渡形态。因此，直流反接时，其熔滴过渡为接触式短路过渡。每次短路过渡后，由于焊条端部熔融金属体积变小，在药皮套筒和气流的影响下，又出现颗粒状过渡形态，所以纤维素焊条直流反接时是短路过渡伴随颗粒状过渡的混合过渡形态，这是不同于其他焊条过渡形态的特殊形式，直流反接一般适用于热焊、填充焊、盖面焊层的施焊。