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1、在线教务辅导网：http:/,教材其余课件及动画素材请查阅在线教务辅导网,QQ:349134187 或者直接输入下面地址：,http:/,第2章 管道加工及连接,2.1 钢管的加工及连接,管子加工及连接是管道安装工程的中心环节。加工主要是指管子的切断、套丝、煨弯及制作钢制异形管件等过程。连接有螺纹连接、焊接、法兰连接及承插连接等多种方式。加工及连接的每一个工序过程均应遵守操作规程和符合质量标准。,第2章 管道加工及连接,2.1 钢管的加工及连接2.2 铸铁管的加工及连接2.3 铜及铜合金管的连接2.4 常用非金属管加工及连接,2.1 钢管的加工及连接,2.1.1钢管的切断2.1.2钢管的调直2
2、.1.3弯管加工2.1.4三通及变径管加工2.1.5钢管的连接方法2.1.6不锈钢管道的连接,2.1.1钢管的切断,管子在安装前，经过检査、校直合格后，就要根据管路安装需要的长度进行切断。切断过程常称为“下料”。常用的切断方法有：锯断、滚刀切管器切割、气割、等离子切割、砂轮切割机等。施工时，可根据管子的材质、规格和条件选用适当的切断方法。,1.锯割,锯割是切割中常用的方法之一，它不但能切断钢管、有色金属管，还能切断塑料管，可分为手工切断和机械切断。,(1)手工切断,手工切断的机具为手动钢锯，固定式和活动式两种。固定式只能装300mm锯条，活动式可装200mm、250mm、300mm三种锅条。手
3、工切断主要适用于小批量小管径管材的切断。手工的细齿锯条适用于DN40mm管子，粗齿锯条适用于DN50mm的管子。,(1)手工切断,手工切断向前推时才能起到切割作用，因此，锯条安装时，应使锯齿的方向向前，不得装反。,(2)机械切断,用机械切断管子时，将管子固定在锯床上，锯条对准切断线，即可切断。,2.滚刀切管器切割,滚刀切管器由滚刀、刀架和手柄组成，适用于管径小于100mm的钢管。切管时，用压力钳将管子固定好，然后将切管器刀刃与管子切割线对齐，管子置于两个滚轮和一个滚刀之间，拧动手柄，使滚轮夹紧管子，然后进刀边沿管壁旋转，将管子切割。滚刀切管器切割钢管速度快，切口平正，但会产生缩口，必须用绞刀刮
4、平缩口部分。,2.滚刀切管器切割,3.气割,气割用氧气和乙炔气的混合气体为热源，钢管安装工程中常用的气割工具是射吸式割炬。操作时先将所需切割处进行加热，待到被切割处金属在高温下熔化，产生氧化铁熔渣，再用高压氧气流将熔渣吹出，即刻喷射高压氧气，使高温的钢材在纯氧中燃烧生成四氧化三铁熔渣，被高压氧气将管子切断。,3.气割,3.气割,根据钢管管壁的厚度不同，气割时应选用不同规格的割炬：1号割炬的割嘴孔径为0.61.0mm，切割钢材厚度为130mm；2号割炬切割钢材的厚度为10100mm；3号割炬切割钢材的厚度为80300mm。管径100mm以上的大管子一般采用气割。用手工气割时，应严格按操作工艺要求
5、，注意安全，保证切口质量。,3.气割,气割方法的优点是省力，速度快，且能割除弧形切口；缺点是切口不够平整且有氧化铁溶液渣。所以气割后的管口，应打磨平整和除去铁渣，以利于下道工序的进行。,4.等离子切割,等离子切割可以切割氧气-乙炔焰不能切割或切割困难的不锈钢、铜、铝、铸铁及一些难熔的金属与非金属材料。等离子切割的原理是离子枪中的钨钍棒电极与被切割物间形成髙电位差，这时从离子 枪喷出的氮气被电离产生等离子气体，形成离子弧，温度髙达1500033000，能量比电弧更加集中。等离子切割效率高、热影响区小，变形小、质量高切口不氧化。,5.砂轮切割机,砂轮片切割管子是利用高速旋转的砂轮将管子切断，常用来
6、切割各种金属管和塑料管。,5.砂轮切割机,砂轮切割的注意事项：切割中如发现锯片不平稳或有冲击、振动现象时，应立即停机检查锯片刃口处有否缺口，并注意校正锯片与轴的同心度。对已出现缺口的锯片，必须废弃，不得继续使用。更换锯片时，应注意使轴与锯片中心孔周围的间隙相同，以尽可能保持锯片与轴的同心度。压手柄不可用力过猛，否则会因锯片进给过量而打碎锯片。当管子即将被切断时，应逐渐减少压力或不再施加压力，直至将管子切断为止。,5.砂轮切割机,砂轮切割的特点是速度快、效率高，且管子断面光滑。虽有少许飞边，只要用锉刀轻轻一锉，即可将飞边除掉。,2.1.2钢管的调直,由于钢材具有塑性，因此细长的钢管，尤其是小直径
7、的钢管在运输装卸过程中容易产生弯曲。堆放不当时也易弯曲。此外在安装中由于螺纹不正，也会造成管路呈现弯曲。弯曲处会影响介质的流通和排放，所以弯曲的管子在安装时必须调直。,1.管子弯曲检査,目测检查法：将管子抬起一端用眼睛观测，边看边转动管子，若管壁表面各点都在一条平直线上，说明管子是直的；如果有上凸或下凹的现象，说明该处弯曲。对于管径较大或较长的管子可采用滚动检查法：将管子放置在两根平行的管子上或滚动轴承制成的检查架上轻轻滚动。当管子以匀速来回转动而无摆动，并可以在任意位置停止时，则为合格直管；如果管子转动时快时慢，有摆动，而且停止时每次都是某一面向下，则此管有弯曲。,2.管子调直的方法,一般来
8、说当管径DN100mm时，管子的弯曲可能性不大。管径DN100mm时，调直的方法有冷调法和热调法。,(1)冷调法,杠杆调直法，该法适用于小管径；锤击调整法，该法适用于小管径的长管；调直工作台法，该法适用于较大的管径。,(2)热调法,当管径较大（DN100mm)时，用冷调法不易调直，可以采用热调法。既可采用烘炉上加热，也可采用氧乙炔加热的方法。加热到600800，呈樱桃红色，放置在平行设置的钢管上来回滚动，依靠管子的自身重量调直。调直前应在直管和弯管结合部位用水或废机油冷却，防止在调直过程中产生变形。,2.1.3弯管加工,在管道安装工程中，所需要的大量不同角度的弯管(90、45、任意角度)和不同
9、形状的弯管(乙字形弯、抱弯、表弯），均通过钢管弯曲制作。按制作的方法有：冷弯(煨)、热弯(煨)及人工、机械等不同弯曲方法。,1.钢管弯曲时的应力分析,(1)从纵断面上分析。从纵断面图变形前后看，管壁内侧各点均受压力的作用，因而管壁增厚，直线CD变成弧线CD压缩变短；管壁外侧各点均受拉力的作用，因而管壁变薄，直线AB变成弧线AB拉伸变长。即CDCD，ABAB。(2)从横断面上分析。从横断面图变形前后看，横断面M-N由圆形截面变成椭圆形截面。截面上有四点H、I、J、K无变形，弯曲前后位置保持不变，把这四个点称为零点，其纵向延伸线称为“安全线”。因此，在弯曲焊接钢管时，应把纵向焊缝置于“安全线”的位
10、置。,1.钢管弯曲时的应力分析,2.质量要求,1)表面无裂纹、折皱、重皮、鼓包等。2)壁厚减薄率，高压管不超过10%，中、低压管不超过15%。3)椭圆率，高压管不超过5%，中、低管不超过8%。对于一般制冷空调管道，其弯制后的椭圆率，DN150mm时，不超过5%；DN150mm时，不超过6%。,3.弯管的弯曲半径,4钢管冷弯加工,钢管冷弯法是指钢管不加热，在常温下进行弯曲加工。由于钢管在冷态下塑性有限，弯曲过程费力，所以冷煨弯适用于管径小于175mm的中小管径和较大弯曲半径(R2D)的钢管。,(1)弯管板煨弯,冷弯最简便的方法是用弯管板煨弯。弯管板可用厚度为3040mm、宽为250300mm、长
11、为1500mm左右的硬质木板制成。板上按照需煨弯的管子外径开圆孔，煨弯时将管子插入孔中，加上套管作为杠杆，以人工施力压弯。这种方法煨制的管径较小，一般是DN1520和弯曲角不大的弯管较方便，如连接散热器的支管来回弯。,(1)弯管板煨弯,(2)滚轮弯管器煨弯,滚轮弯管器，可用螺栓固定在工作台上，弯管时，将管端插入固定轮和活动轮之间，转动手柄，将管子弯至所需要的角度。使用滚轮弯管器时应注意到：每种滚轮只能弯一种规格的管子。,(3)小型液压弯管机,先把液压弯管机的胎退至管托后面，再把管子放在顶胎和管托的弧顶形槽中，并使管子弯曲部分的中心与顶胎的中点对齐，然后启动油泵，将管子弯成所需要的角度，钢管弯曲
12、成形后，将油泵卸油阀门打开，油泵自动复位。这种弯管机结构简单、轻便、灵活、动力大，在施工现场常用来弯管径小于等于50mm的管子。,(4)机械冷弯法,对管径大于25mm的钢管一般采用机械弯管机。机械弯管的弯管原理有固定导轮巧管和转动导轮弯管。前者导轮位置不变，管子套入夹圈内，用导轮和压紧导轮夹紧，随管子向前移动，导轮沿固定圆心转动，管子被弯曲。后者在弯曲过程中导轮一边转动，一边向下移动。机械弯管机有无芯冷弯弯管机和有芯冷弯弯管机两种，按驱动方式分为电动机驱动的电动弯管机和上述液压泵驱动的液压弯管机等。,(4)机械冷弯法,(4)机械冷弯法,5.钢管热弯加工,热弯法是利用钢材加热后强度降低，塑性增加
13、，从而可大大降低弯曲所需动力的特性。因此，适用于大管径的弯曲加工。钢材的最佳加热温度为800950。,(1)手工灌砂热弯,管内灌砂的目的，一是防止管子弯曲段的断面变形；二是砂子有蓄热能力，管子出炉后砂子向管壁传热，可以延长管壁冷却时间，以利于拉弯操作。手工灌砂热弯法包括如下工序：准备工作、充砂打砂、划线、加热、弯曲、质量检査和清砂。,(2)机械热煨弯法,目前应用的机械热煨弯机有火焰弯管机和中频弯管机两种。一是火焰弯管机。火焰弯管机是对管子的弯曲部分分段加热煨弯，即采取边加热边煨弯，直至达到所需要的角度为止。管子加热采用环形火焰圈，加热宽度一般在15mm左右，受热处俗称“红带”。加热温度至900
14、左右时，就对红带进行微煨弯。受热带经过煨弯后立刻采取喷水冷却，使微弯总是控制在红带以内。这样加热、煨弯初冷却连续进行，即可弯成所需要的弯管。,(2)机械热煨弯法,二是中频弯管机。火焰弯管机虽然使煨管工艺有所前进，但是也还存在一些问题。如火圈的喷气孔孔径很小、易堵塞，以致加热不均匀影响弯管质量；其次用氧和乙炔气加热，容易因回火引起爆炸事故，而利用中频弯管机就克服了火焰弯管机的缺点。中频弯管机的基本原理：中频弯管机采用电感应圈代替火焰圈加热，由于通过感应圈的电流交变，感应圈对应处的管壁中就相应产生感应涡流，感应圈中电流交变频率越高，管壁中涡流电流越大，由于管材电阻较大，使电能转变为热能，在涡流电的
15、热效应作用下，产生髙温“红带”进行煨弯。,2.1.4三通及变径管加工,1.焊接弯头2.焊接三通3变径管(大小头）,1.焊接弯头,焊接弯头多用于低压管道系统。直径较小的焊接弯头，是由几段斜截钢管焊成的；直径较大的弯头，是用钢板卷焊而成的。它们都是由中间节和端节组成，端节为中间节的一半，且多在直管段上。焊接弯头的弯曲半径R，一般为管外径的1.5倍，即R=1.5D。,1.焊接弯头,2.焊接三通,在管道工程的分流与合流中经常使用。三通有同径和异径之分，还有正斜之分。在空调工程中，常常使用同径正三通和异径正三通。,3变径管(大小头）,工作压力不大于0.6MPa的暖卫管道，管径改变所使用的变径管，可用钢管
16、加工制作，当管径变化幅度不大时用摔管法，管径变化幅度较大时用抽条法。,(1)摔管法制作变径管,将管端加热，用手锤锻打缩口称为摔管。管端加热一般采用氧-乙块焊炬烘烤，每一烘烤点宽度不宜超过30mm，长度不宜超过50mm，加热温度为800900(浅红橘红)。用手锤锻打时，第一锤不可打得过重过深，以后每次集中锤打凸起部分。当管端转动锻打到接近小管直径时，可插入一根小管做胎，以保证缩口的圆度。,(2)抽条法制作变径管,将管端按一定的抽条宽度和长度切割掉一部分，再加热收口，将各收口焊接称为抽条法。,(2)抽条法制作变径管,2.2钢管的连接,管子的连接点称为接口，接口连接是安装工程的主要工序和关键工作。接
17、口质量的好坏、接口的强度和严密性，直接关系着工程结构的强度和施工质量的优劣。管道的接口连接，根据接口形式分为：螺纹连接、法兰连接、焊接连接、承插连接及粘接等几种。,2.2.1螺纹连接,螺纹连接又叫丝扣连接，是将管端加工的外螺纹和所连接管件的内螺纹紧密连接。它适用于所有的镀锌钢管，直径较小（如室内采暖DN32)和工作压力较小（如P1.0MPa)的焊接钢管连接，以及带螺纹的阀类和设备的连接。外径与焊接钢管相同或接近的无缝钢管也可以用来加工管螺纹，但管的壁厚不得小于同规格的焊接钢管。,1.螺纹连接类型,(1)圆柱形接圆柱形螺纹连接。这种螺纹连接，除带梢螺纹外，两接头的螺纹都具舍相同的直径和深度，因此
18、，在两接头螺纹间平行地存在着空隙，这种空隙是靠连接用的填料和带梢螺纹的压紧而严密的。圆柱形螺纹的加工较容易，所以一般较常用。(2)圆柱形接圆锥形螺纹连接。这种连接时管子配件是圆柱形螺纹，而管子是圆锥形螺纹。圆锥形螺纹在其余长度上具有1：16的倾斜度，两螺纹在各点能紧密扣紧，但其中仍需加填料充实。,1.螺纹连接类型,(3)圆锥形接圆锥形螺纹连接，两接头螺纹都是圆锥形，所以其连接比较紧固，整个螺纹表面都能密合，不必加填料，只需将螺纹润滑以便拧紧，这样可以加速管道的装配。但这种螺纹连接，其管子配件要特殊加工，且管子配件的管壁加厚。在装配时不要用力过猛，以免胀破管子配件。圆锥形螺纹只有短螺纹，故连接时
19、没有长丝、根母连接的方法。,2.螺纹的加工,管螺纹加工要求螺纹端正、光滑、无毛刺、无断纹缺扣（允许不超过螺纹全长的高），螺纹松紧度适宜，以保证螺纹接口的严密性。管螺纹加工可釆用手动套丝或电动套丝两种方式，这两种套丝装置机构基本相同，即绞板上装着板牙，用以切削管壁产生螺纹。,(1)手动套丝,人工绞板在绞扳的板牙架上设有四个板牙滑轨，用于装置板牙；带有滑轨的活动标盘可调节板牙进退；绞板后部设有一个卡爪，通过可调节卡爪手柄可以调整卡爪的进出，套丝时用以把绞板固定在不同管径的管子上。,(1)手动套丝,板牙的构造，一般在板牙尾部及板牙孔处均印有1、2、3、4序号字码，以便对应装入板牙，防止顺序装乱造成乱
20、丝和细丝螺纹。板牙每组四块能套两种管径的螺纹，使用时应按管子规格选用对应的板牙。,(1)手动套丝,套丝前首先将管子端头的毛刺处埋掉，管口要平直。将管子夹在压力钳上，加工端伸出钳口150mm左右，在管头套丝部分涂以润滑油；然后套上绞板，通过手柄定好中心位置，同时使板牙的切削牙齿对准管端，再使张开的板牙合拢，进行第一遍套丝。第一遍套好后，拧开板牙，取下绞板。将手柄转到第二个位置，使板牙合拢进行第二遍套丝。,(1)手动套丝,采用绞板加工管螺纹时，常见缺陷及产生的原因有以下几种。1)螺纹不正。产生的原因是绞板中心线和管子中心线不重合或手工套丝时两臂用力不均使绞板被推歪；管子端面锯切不正也会引起套丝不正
21、。2)偏扣螺纹。由于管壁厚薄不均匀或卡爪未锁紧所造成。3)细丝螺纹。由于板牙顺序弄错或板牙活动间隙太大所造成；对于手工套丝，一个螺纹要经过23遍套丝完成，若第二遍未与第一遍对准，也会出现细丝或乱丝。,(1)手动套丝,4)螺纹不光或断丝缺扣。由于套丝时板牙进刀暈太大、板牙不锐利或损坏、套丝时用力过猛或用力不均勻以及管端上的铁渣积存等原因所引起。为了保证螺纹质量，套丝时第一次进刀量不可太大。5)管螺纹有裂缝。若出现竖向裂缝，是焊接钢的焊缝未焊透或焊缝不牢所致；如果螺纹有横向裂缝，则是板牙进刀量太大或管壁较薄而产生。,(2)电动套丝,电动套丝机一般能同时完成钢背切割和管螺纹加工，加工效率高，螺纹质量
22、好，工人劳动强度低.因此得到广泛应用。电动套丝在结构上分为两大类：一类是刀头和板牙可以转动，管子卡住不动；另一类是刀头和板牙不动，管子旋转。施工现场多采用后者。电动套丝机的主要基本部件包括机座、电动机、齿轮箱、切管刀具、卡具、传动机构等主要部件，有的还有油压系统、冷却系统等。,2.2.2法兰连接,法兰连接就是把固定在两个管口上的一对法兰，中间放入垫片，然后用螺栓拉紧使其接合起来的一种可拆卸的接头，主要用于管子与带法兰的配件或设备的连接处，以及管子需要拆卸检修的场所。法兰连接的优点是拆卸方便、强度高、密封性能好。,1.法兰的种类,(1)平焊法兰。法兰与管道直接焊在一起，多用钢板制作，加工容易，成
23、本低，但法兰刚度低，一般用于P1.6MPa，t250C的管道连接。这种法兰在暖卫工程中应用最为普遍。(2)对焊法兰。对焊法兰也叫高颈法兰，是法兰本身的管子（颈部）与管道对口焊接在一起。这种法兰强度和刚度较大，经得住高温、高压及反复弯曲和温度波动，适用于P16MPa，t=350450C的管道连接。,1.法兰的种类,1.法兰的种类,(3)松套法兰。松套法兰也称活套法兰或活动法兰。法兰本身不与管道固接。适用于有色金属管道和不锈钢管道的连接，法兰本身不与管内介质接触。(4)螺纹法兰。螺纹法兰是管端与法兰间采用螺纹连接在一起，这种螺纹在机车上加工而成。该法兰适用于高压管道或镀锌钢管的连接。,1.法兰的种
24、类,2.法兰连接的螺栓和垫片,(1)螺栓和螺帽。螺栓的尺寸规格以螺杆直径长度表示，其中的长度为净长，不包括六角形方头的厚度，选择长度的原则是法兰拧紧后，螺杆突出螺帽的长度不超过5mm。一般情况下螺帽不加垫圈。对于制冷空调工程而言，当介质工作压力为1MPa和温度不超过300时，可选用单头粗制螺栓和粗制螺帽；压力为1.64.0MPa时，采用半精制螺栓和螺帽，并加以相应的垫片。,2.法兰连接的螺栓和垫片,(2)垫片。为了使法兰能严密压合，确保其连接严密性，两片法兰之间必须加垫片。垫片应具有相当的弹性，使其能压入法兰水线或与法兰盘密封面压紧，并在管内介质长期工作下不被腐蚀。垫片应根据管内介质的性质、工
25、作压力、工作温度选择。,2.法兰连接的螺栓和垫片,2.法兰连接的螺栓和垫片,垫片在使用时应注意：一副法兰只垫一只垫片，不允许加双垫片或偏垫片；垫片的内径不得小于法兰的孔径，外径应小于相对应的两个螺栓孔内边缘的距离；对于不涂敷黏接剂的垫片，在制作时应留一个手把，以便于安装。,3.法兰密封面的形式,法兰密封面的形式主要有光滑式、凹凸式、榫槽式和梯形槽式等。光滑式密封面适用于压力不大的场合，有凸台的密封面适用于公称压力小于2.5MPa的管道，无凸台的密封面适用于公称压力小于l.0MPa的场合。为了提高连接的严密性，在密封面上一般都车有23条密封线，又称密封水线。,3.法兰密封面的形式,凸凹式密封面适
26、用于温度和压力较高、密封要求严格的场合。安装时垫片置法兰凹面内，使垫片更加牢固和严密。榫槽式密封面，不仅限制了垫片的移动，同时也使垫片少受管内流体的冲蚀，提高了管道连接的严密性，因此，它的适用场合与凸凹式相同。梯形槽式密封面，适用于公称压力为6.4l0MPa、金属垫片的中、高压管道系统。,3.法兰密封面的形式,2.2.3焊接连接,焊接的优点是接头强度髙，牢固耐久，接头严密性髙，不易渗漏，不需要接头配件，造价相对较低，工作性能安全可靠，不需要经常维护检修。焊接的缺点是接口为固定接口，不可分离，拆卸时必须把管子切断，接口操作工艺要求较高，需受过专门培训的焊工配合施工。在目前条件下，施工现场的管道焊
27、接普遍采用手工焊方法。,1.焊接方式,钢管的焊接方法很多，有气焊、手工电弧焊、手工氩弧焊、埋弧自动焊、埋弧半自动焊、接触焊等。在施工现场的焊接施工中，常用的是气焊、手工电弧焊和氩弧焊。气焊一般适用于公称直径小于50mm、壁厚小于3.5mm的碳素钢管道。有时因条件的限制，对不能采用电焊焊接的地方，可以用气焊焊接公称直径大于50mm的管子。,1.焊接方式,电焊操作简便、适用面广，其焊缝强度比气焊高且经济，因此应优先采用电焊焊接。氩弧焊成本较高，一般在有特殊要求的场合使用。对管内清洁要求较高，且焊接后不易清理的管道，其焊缝底层应采用氩弧焊施焊，如透平机入口管、锅炉给水管、机组的循环密封油管等。奥氏体
28、不锈钢管道的焊缝底层也宜采用氩弧焊施焊。,2.气焊,气焊是利用可燃气体与氧气混合燃烧的火焰所产生的高热熔化焊件和焊丝而进行金属连接的一种焊接方法。所用的可燃气体主要有乙炔气、液化石油气、天然气及氢气等，目前常用的是乙炔气，因为乙炔在纯氧中燃烧时放出的有效热量最多。氧气切割是利用金属在髙温(金属燃点)下与纯氧燃烧的原理而进行的切割。气割开始时，用氧-乙炔焰(预热火焰)将金属预热到燃点(在纯氧中燃烧的温度然后通过切割氧(纯氧)，使金属剧烈燃烧生成氧化物(熔渣)，同时放出大量热，熔液被氧气流吹掉，所产生的热量和预热火焰一起将下层金属加热到燃点。因此，当氧气流将生成的氧化物吹掉并与未燃金属接触时，这些
29、未燃金属也要开始燃烧，如此继续下去就可将整个厚度切开。,2.气焊,气焊设备包括氧气瓶、氧乙炔表、乙炔瓶、乙炔减压器、射吸式焊炬、氧气管、乙炔管等。1)氧气瓶容积一般为40L，公称压力15MPa。2)氧气减压器将氧气瓶内髙压氧气调节到所需工作压力并保持稳定，同时可量测瓶内压力，有高、低压表两块，量测压力范围为：髙压表025MPa；低压表00.4MPa、01.6MPa、02.5MPa、04MPa。3)乙炔成压器为乙炔瓶上的附件，将乙炔瓶内高压乙炔调节到所需工作压力并保持稳定，同时可量测乙炔瓶内的压力，其调节范围为：髙压表02.5MPa，低压表00.25MPa。4)射吸式焊炬。,2.气焊,2.气焊,
30、2.气焊,常用的气焊条(焊丝)用碳素钢制成，长度有0.6m、lm几种。,3.电焊,在制冷空调工程中经常使用的是电焊，主要指的是电弧焊接，它可分为自动焊接和手工电弧焊接两种方式。直径比较大的管子管口焊接用自动焊既省劳动力又可提高焊接质量和速度。手工电弧焊接可采用直流电焊机或交流电焊机。直流电焊机焊接的特点是：焊接电流稳定，焊接质量较好。由于施工现场只有交流电源，所以施工现场一般采用交流电焊机进行焊接。,(1)电焊机,电焊机由变压器、电流调节器及振荡器组成，其作用分别是：变压器的作用是将常用的220V或380V电源电压，变为焊接需要的55-65V安全电压。电流调节器的作用是根据焊件薄厚的不同，对焊
31、接电流进行相应的调节，一般可按焊条直径的40-60倍来确定焊接电流的大小。振荡器的作用是提髙电流的频率，使交流电的交变间隔趋于无限小，增加电流的稳定性。,(2)焊条,由焊条芯和焊药层组成。焊药层的作用是依靠焊药层熔化后形成的焊渣和气体保护焊缝免受空气中氧和氮等气体侵入，避免焊缝中出现气孔等缺陷。另外还可向熔池过渡有益的合金元素以改善焊缝性能。,(2)焊条,焊条根据熔渣的特性分为酸性焊条和碱性底氢型焊条两类。酸性焊条容易使焊缝产生气孔，用在低碳钢和不重要的结构钢的焊接。碱性低氢型焊条，使焊缝金属合金化的效果好，不易产生气孔，主要用于高强度低合金钢和各种性能合金钢的焊接。,(3)基本操作,焊接时的
32、运条过程是：引弧沿焊缝纵方向直线运动，同时向焊件送焊条熄弧。或者引弧沿焊缝作直线运动，同时向焊件送焊条，并作横向摆动熄弧。引弧方法通常有两种：接触引弧法：焊条垂直对焊件碰击，然后迅速将焊条离开焊件表面45mm，便产生电孤；擦火引弧法：将焊条象擦火柴似的擦过焊件表面，随即将焊条提起距焊件表面45mm便产生电弧。,(4)焊接要求,管子对接焊时，其对口的错口偏差不得超过管壁厚的20%，且不超过2mm；管子对接焊缝应饱满，且应高出焊件1.52mm；应选择合适的焊接电流，防止因电流不合适而出现咬边、未熔合、未焊透等焊接缺陷。,(4)焊接要求,4.焊接质量检査,焊接结束后，应对焊缝做质量检查。(1)外观检
33、查。用眼观察或用放大镜检査；焊缝应有加强髙度和覆盖面宽度，焊缝应表面平整，宽度和高度均匀一致，并无明显缺陷。对要求高的管道安装工程，可用射线探伤、超声波探伤的试验方法。(2)内部检查。可用水压、气压、渗油等密封性试验，检查焊缝的严密性。(3)强度检查。用抗拉、抗弯曲等试验检查焊缝的机械强度，焊缝的抗拉强度应大于母材强度的85%。,4.焊接质量检査,4.焊接质量检査,2.3铸铁管的加工及连接,2.3.1 铸铁管的切断2.3.2 铸铁管的连接,2.3.1 铸铁管的切断,铸铁管的材质较脆，所以切断方法与钢管不同，可用錾切方法将其錾断。錾切管子常用的工具为錾子（凿子）和锤子。操作方法是：将管子切口划线
34、，并在切断线的两侧垫上厚木板。錾切操作时，转动管子，用錾子沿切断线轻轻錾断1-2圈，錾切出线沟。然后沿沟线一边用力敲打錾子、一边转动管子，连续敲打錾子直至切断管子。大口径管的錾切应由2人操作，2人分别站在管子两侧，1人拿錾子，1人拿锤子配合操作。,2.3.1 铸铁管的切断,操作时应注意：1)錾子的刃口要对准管子的切断线，拿錾子要端正，并与管子中心线垂直，不得偏斜。2)錾切带有裂纹的管子时，为避免裂缝的继续扩展，可先在裂纹的延伸方向30-50mm处，用錾子横錾一条深痕，以控制錾切管子时裂纹因受振动而继续伸延。3)操作时，人应站在管子侧面，且应戴好防护眼镜，以免飞出铁屑伤人。,2.3.2铸铁管的连
35、接,铸铁管的连接方法分为法兰连接和承插连接两种，其中法兰连接只用在管件连接等特殊位置，管道的接口，一般都用承插连接。,1.接口材料,(1)油麻石棉水泥接口。以油麻和石棉绒、硅酸盐水泥加水的拌合物为接口材料，在承插口内填塞并用力打实，以保证接口严密。,1.接口材料,(2)油麻青铅接口。以青铅作为主要接口材料，将铅熔化填入承插口间隙的，叫做熔铅接口；将铅条填塞进承接口间隙的叫做冷铅接口。青铅接口抗振动弯曲的性能好，不需时间养护、接口严密，但青铅价格较高，只用在有特殊要求的情况下。作冷铅接口时，应将铅条分层填塞。,1.接口材料,1.接口材料,(3)橡胶圈石棉水泥接口。用橡胶圈代替油麻，即在承插口间隙
36、中加入12个橡胶圈。橡胶圈具有良好的弹性，塞入后使接口的严密性增加，而且接口属柔性接口，即使管子沿轴线方向有少量位移或接口受外界影响产生弯曲，接口也不至于渗漏。,1.接口材料,(4)膨胀（自应力）水泥砂浆接口。膨胀水泥在凝固期间，具有遇水膨胀，强度增长速度快的特点，而且接口操作简单，工效高，适用于工作压力不超过1MPa的管道上，但接口受到振动会影响其严密性，因此，不宜用在露天和架空敷设的管道上。膨胀水泥极易受潮，在工地存放不能超过3个月。在施工前应对水泥做膨胀性试验，可将拌好的水泥灌满玻璃瓶，如玻璃瓶产生裂纹，则膨胀水泥有效。,2.承插连接的工具,(1)捻凿。又称弯刀，多用16钢筋现场打制。弯
37、刀呈45来回弯形状，刀部打扁，长度应大于承口深度，刀头厚度可为2mm、4mm、6mm、8mm、10mm几种，手柄部分为圆形，长度约为150mm。(2)手锤。其质量有0.75kg、1kg、l.25kg几种，打口时，按管径大小选用手锤。,3.承插连接的操作方法,图2-29为铸铁管承插连接的构造图。,(1)管材检查及管口清理,铸铁管及管件在连接前必须进行检査，一是检查是否有砂眼；二是检査是否有裂纹，裂纹是由于铸铁管性脆，在运输及装卸中碰撞而形成的。检査的方法为，可用手锤轻轻敲打管壁，发出淸脆而实的声音表示完好，破裂声说明有裂缝。有裂缝的管件不能使用，裂纹管应切去裂处，留下好的继续使用。对口前还应清理
38、管口，给水铸铁管应用氧-乙炔燃气烧去承口内、插口表面的沥青涂料，并清理干净；排水铸铁管应将承口内铸砂及杂物淸理干净，并将管外壁的铸造筋用磨光机打磨除去,(2)管子对口,将承插管的插口插入承口内，使插口端部与承口内部底端保留23mm的对口间隙，并尽量使接口的环形缝隙保持均匀。对口间隙不应超过表2-9的规定，必要时可用探尺检测，如图2-30所示。,(3)填麻、打麻(或打橡胶圈）,将麻线拧成粗度大于接口环开缝隙的线股，用捻凿打入接口缝隙，打麻的深度一般应为承口深度的1/3。,(4)填接口材料，打灰口,麻打实后，将接口材料(石棉水泥、水泥、水泥砂浆、自应力水泥砂浆等)分层填入接口，并分层用捻凿和手锤加
39、力打实至锤打时有回弹力。打实后，填料应与承口平齐。,(5)接口养护,在接口处绕上草绳或盖上草帘，在上面洒水对水泥材料的填料进行潮润性养护，养护时间一般不少于48h。,2.4铜及铜合金管的连接,铜及铜合金管的连接有螺纹连接、焊接连接和法兰连接。更多的还是采用焊接连接。,1.螺纹连接,螺纹连接的螺纹与焊接钢管的螺纹标准相同，但用于高压铜管的螺纹，必须在车床上加工，按高压管道的要求施工。连接时，其螺纹部分必须涂以石墨、甘油。,2.焊接连接,焊接连接时，可采用插入焊接（管口扩张成承插口插入焊接），或套管焊接。大口径铜管对口焊接，采用加衬焊环的方法。焊环的材质与管材应一致。,(1)焊前准备要求,铜管的气
40、割面必须与铜管中心线垂直，铜管顶部、外表面与铜管管件重叠的一段应光泽、清洁、无油污，否则应表面清理后才能焊接。一般可采用钢锉修平、纱布或不锈钢丝绒打光；严重氧化时，可采用5%10%硫酸液清洗，去除表面残酸、烘干后才能使用。,(2)装配间隙的控制,管件和铜管装配间隙的大小直接影响到钎焊质量和钎料的用量，为了保证通过毛细管作用的钎料得以散布，在套接时，应调整钢管自由端和管件承口（或插口）处，使其装配间隙符合要求。,(3)焊料的形式。,根据不同规格的管件，可以采用钎焊条或钎焊环的形式。,(4)加热连接,当铜管外径小于等于55mm时，选用氧-丙烷火焰焊接；当钢管外径大于55mm时，允许采用氧-乙炔火焰
41、焊接。均匀加热被焊脊件，尽可能加快母材的加热，但温度在650750时送入钎料，切勿将火焰直接加热钎料；当钎料全部熔化后立即停止加热，否则，由于钎料的流动性好，会不断的往里渗透，不容易形成饱满的焊角。注意在加热时，避免超过必要的温度，且加热时间不要过长，以免使管件强度降低。管道安装时，尽量避免倒立焊，同时为避免钎料下淌，可采用石棉绳捆扎在钎料下面进行阻流。钎焊结束后，先用湿布擦拭连接部分，这样既可稳定钎焊部分，又可避免烫伤，再在焊缝连接部分用10%柠檬酸溶液清洗，用热水毛巾擦净。最后用流水冲洗管道，以免残余熔渣滴在管路内引起事故。,3.法兰连接,法兰连接有焊接法兰、翻边活套法兰和焊环活套法兰。焊
42、环的材质应与管材一致。钢法兰的垫片一般采用石棉橡胶板或铜垫片，也可根据输送介质温度和压力选择其它材质的垫片。,2.5常用非金属管加工及连接,2.5.1 塑料管的加工及连接2.5.2 复合管的连接,2.5.1 塑料管的加工及连接,2.5.1塑料管的加工及连接塑料管按材质可分为硬聚氧乙烯塑料管（UPVC管）、聚乙烯塑料管（PE管）、聚丙烯塑料管（PP管）、聚丁烯塑料管（PB管）等，塑料管在工程中越来越广泛。各种塑料管的加工、连接方法多数相同，个别的不同。,1.塑料管的加工,(1)机械加工。塑料管的切割一般采用细齿木工手锯或木工圆锯进行切割，切割口的平面度公差为：DN160mm时，应小于或等于2mm
43、。聚丁烯管还可采用截管器切断。塑料管的坡口可用人工和机械两种方法制作，人工的方法是用锉刀锉出坡口；机械的方法是用坡口机或机床加工坡口，再用粗锉磨坡口表面。,1.塑料管的加工,(2)热加工。将塑料管加热以提高塑料管的塑性，在热状态下加工成所需要的形状。塑料弯管应用无缝塑料管制成，弯曲半径R=3.44D。加工时，先将塑料管的一端用木塞塞紧，管内用无杂质的细砂填实，以防止弯管过程中发生截面形状变形，细砂填完后用木塞将管子另一端堵死。管子按要求加热后，迅速放入弯管胎内弯曲，冷却后成形。塑料弯管的椭圆度不应超过3%。考虑到弯管冷却有收缩的现象，弯管时应使弯曲角度比要求的大2左右。,1.塑料管的加工,塑料
44、管采用承插口连接或采用松套法连接时，须将管子的一端扩胀或做成承口。扩胀前，先将一端管口用锉刀加工成3045的内坡口，另一端管口加工成同样角度的外坡口。再将管子扩胀端均匀加热，加热的长度作扩口时为2050mm，作承插口时为管径的11.5倍；加热温度：硬聚氯乙烯管、聚氣乙烯管为120150；聚丙烯管为160180；加热的方法：采用蒸汽间接加热或用甘油査接加热。,1.塑料管的加工,1.塑料管的加工,塑料管采用松套法兰连接时，必须先进行管口翻边。翻边前管口加热的温度及加热时间与管口扩胀相同。管子加热取出后立即套上法兰，将预热后的翮边内胎具插入变软的管口，使管口翻成垂直于管子轴线的卷边，成型后退出胎具，
45、并用水冷却。翻成后的卷边不得有裂纹和皱折等缺陷。,2.塑料管的连接,塑料管道的连接一般分为承插连接、焊接连接、丝扣连接和法兰链接等。,(1)承插连接,硬聚氯乙烯管的填塞接口为刚性连接，其操作工序和方法是：1)加热扩口：用热空气加热，将管端加工成承口；2)对口：将管子插入承口，可顶住承口而不留对口间隙；3)填麻捣实：将麻股填入环形缝隙并捣实，麻股占承口深度的2/3；4)灌树脂玛琦脂：一次灌满，约占承口深度的1/3。,(1)承插连接,硬聚氯乙烯管的补偿接头，是一种可伸缩的柔性接头，其操作工序及方法是：1)扩口：承口扩制方法如前所述，但承口深度较大(依伸缩量确定）；2)上弦杆焊接：将塑料焊条烤热并围
46、在管插口上部，用焊接法焊牢作为上弦杆；3)套橡胶圈：在上弦杆与插口管端之间，强力套上橡胶圈；4)下弦杆焊接：将下弦杆焊接在插口端面上作为下弦杆；5)对口：将焊有上下弦杆及套有橡胶圈的插口，强力插入承口，应使橡胶圈处于上、下弦杆中间。,(1)承插连接,(2)焊接连接,焊接连接有对焊连接和带套管对焊连接。对焊连接像钢管焊接连接一样；在管端坡口，然后利用焊条，将接口熔接在一起。这种接口强度比承插接口差，但施工简便，严密性也好。一般用在工作压力较低和DN200mm的管道工程中。,(2)焊接连接,带套管对焊连接，是针对对焊连接强度较低的弱点，在对焊接口外边再加焊一个套管增加接口强度。这种接口用在压力较高
47、或检修工程中。套管采用与管壁同厚的塑料板制作，制成两个半圆瓦形，长度为管径的2.2倍。,(3)丝扣连接,PP-R管（无规聚丙烯管）与金属管件连接，应采用带金属嵌件的聚丙烯管件作为过渡。该管件PP-R管采用热熔连接，与金属管件或卫生洁具五金配件采用丝扣连接。,(3)丝扣连接,(4)法兰连接,塑料管的法兰连接常用卷边松套法兰连接和平焊法兰连接两种，适用于压力不高的管道连接。卷边松套法兰连接是在翻边的塑料管上套上法兰，用螺栓连接紧固。平焊法连接是用塑料板制成法兰，直接焊在管端上，然后用螺栓连接。这种接口，连接简单，拆卸方便，使用于压力较低的管道上。要求：法兰尺寸应与钢法兰尺寸一致，但厚度要大些，法兰
48、两面都要与管子焊接。法兰垫料选用布满密封面的轻质宽垫片，防止拧紧螺栓时损坏法兰。,(4)法兰连接,2.5.2复合管的连接,铝塑复合管是近几年在我国逐渐推广的新型管材，特别是在室内给水工程中，将成为镀锌钢管的替代产品。铝塑复合管是由中间层纵焊铝管、内外层聚乙烯管及它们之间的热熔胶共挤复合而成。铝塑复合管是借用了金属管的强度和塑料管的抗腐蚀性的优点而制成的，与现有的给水镀锌管相比，具有耐腐蚀、不结垢、水流阻力小、本体质量轻、导热系数小、抗噪声、施工方便等优点。,1.加工,(1)调直和切断。铝塑复合管一般呈盘圆形供应，到现场后需调直，调直方法是用手调直即可，可不用其他工具。(2)切断。铝塑管的切断一
49、般使用专用的管剪，也可使用手工锯及其他切割工具。(3)弯曲。铝塑管一般采用弯管弹簧，直接用手弯曲，无需加热，弯曲半径等于或大于管外径的5倍。,2.螺纹连接,螺纹连接步骤：1)用剪管刀将管子剪成合适的长度。2)穿入螺母及C形铜环。3)将整圆器插入管内到底，用手旋转整圆，同时完成管内圆倒角。整圆器按顺时针方向转动，对准管子内部口径。4)用扳手将螺母拧紧。,2.螺纹连接,3.压力连接,压制钳有电动压制工具与电池供电压制工具。当使用承压和螺丝管件时，将一个带有外压套筒的垫圈压制在管末端。用O形密封圈和内壁紧固起来。压制过程分两种，使用螺丝管件时，只需拧紧旋转螺丝；使用承压管件时，需用压制工具和钳子压接外层不锈钢套管。,钢塑复合管的连接,钢塑复合管常用的连接方法为：螺纹连接、压力连接。进行螺纹连接时，钢塑管需要专门的套丝工具，而铝塑管由于铝层具有很好的可塑性，因而可使管材很容易地伸直和弯曲，并保持不回弹安装时可不必套螺纹。钢塑管其余连接方法与铝塑管相同。,
