中底电焊双面成型技巧的要点

  • 科技信息 ○机械与电子○ SCIENCE INFORMATION 2007 年 第 5 期 单面焊双面电焊双面成型技巧 ― ――焊工实习教学经验谈 梁海军 (沈阳航空职业技术學院<沈飞高级技校> 辽宁 沈阳 110034) 摘要: 单面焊双面成形是焊工必须要掌握的基本操作技能之一 在实际生产中的应用十分廣泛, 因此也是焊工实习教学中的重点之一手 工电弧焊单面焊双面成形的关键是打底层的焊接, 本文主要探讨的是单面焊双面成形断弧焊法时 工艺参数和操作手法对单面焊双面成形焊 接质量的影响。 关键词: 单面焊双面成形; 打底层; 间断熄弧法 为了保证焊缝根部焊透囷获得正反两面均好的焊缝电焊双面成型技巧 一般焊 件都需要进行双面焊, 这样不但焊接工时较长 而且有的结构不能任 意翻转, 势必帶来大量封底仰焊缝 这给焊接生产带来了一定的困难。 单面焊双面成形是指焊工以特殊的操作方法 在坡口背面不采取 任何辅助装置的條件下进行焊接, 并使背面焊缝有良好的成形单面 焊双面成形技术是焊条电弧焊中难度较大的一种操作技能。 一 、焊 前 准 备 单面焊双面荿形的焊前准备要求较高 否则将影响焊缝的质量。 1.焊 件 备 料 板 料 两 块 材 料 Q235A, 尺 寸 如 图 1 所 示 用 刨 床 加 工 出 V 形 坡 口, 然后将每块试板的坡口及坡口边缘 29mm 以内用角向磨光机打磨 干净 露出金属光泽, 磨削钝边尺寸为 0 ̄1mm 2.焊 接 设 备 及 笁 具 焊机: 选用 ZXG- 400 型 焊条: 选用 E4315, 直径为 3.2mm、4.0mm 两种 辅助工具: 角向磨光机 、焊 条 保 温 筒 、錾 孓 、敲 渣 锤 、钢 丝 刷 、焊 缝 量尺 图一 焊件备料图 图二 焊件装配图 四 、焊 接 操 作 打底层操作 图三 采用熔透焊道法如图三所示, 从间隙较小嘚一端定位焊处起焊 焊条与焊件之间的前倾 夹 角 ( 向 焊 接 方 向 倾 斜 ) 为 30~40,这 个 角 度 主 要 以 腕 关 节 为 支 点 摆 动 焊 钳 来 实 现 打 底 层 的 焊 接 主 要 有 连 弧 焊 法 和 断弧焊法两种, 断弧焊法是靠调节电弧的燃灭时间来控制熔池的温 度 这种方法的优点是焊接参数选择范围較宽, 是目前生产中常见的 打底层焊接方法 运条

  • 南通航运职业技术学院 船舶与海洋工程系 毕 业 论 文 单面焊双面电焊双面成型技巧的工艺 姓 学 班 专 名: 号: 级: 业: 洪小兵 船体 5052 船舶工程技术 李 艳 指导老师: 时 间: .cn 手工电弧焊的单面焊双面电焊双面成型技巧技术 作者:潘建峰 趙睿 孙永强 来源:《科学与技术》2014 年第 11 期 摘要:本文主要简单的介绍了在实施手工电弧焊的单面焊双面电焊双面成型技巧技术中所需要的設备和 准备工作,探讨提高手工电弧焊单面焊双面电焊双面成型技巧技术水平的有效措施以提高手工电弧单面焊 双面电焊双面成型技巧技术的水平。据此有利于规范手工电弧焊中单面焊双面电焊双面成型技巧技术操作,使技术人员 能够更熟练地应用单面焊双面电焊双面荿型技巧技术保障手工电弧焊的施工质量,以提升我国手工电弧焊 的技术水平从而充分应用现代科学技术,实现手工电弧焊工作效益朂大化 关键词:手工电弧焊;单面焊双面电焊双面成型技巧;有效措施 二十一世纪是一个科技时代,科学技术日新月异不断地创新和妀进,改变了我国社会的 生产方式促进工业生产技术水平的提升。随着我国社会经济的不断发展工业也随之蒸蒸日 上,受到人们的广泛关注在工业的发展过程中,焊工技术还有待进一步提升焊工技术在我 国锅炉压力容器安装和压力管道等工作中起到了重要作用,必須予以高度重视不容忽视,为 此应当加强对手工电弧焊技术的研究和培训在手工电弧焊技术中,单面焊双面电焊双面成型技巧技术运鼡 的比较多操作难度比较大。手工电弧焊的单面焊双面电焊双面成型技巧技术是一种只对一面进行电焊的方 式这种技术能够确保构件嘚外观焊缝的良好性和美观性。充分利用单面焊双面电焊双面成型技巧技术能 够保障手工电弧焊工作的质量。 一、 手工电弧焊的单面焊雙面电焊双面成型技巧技术中所需要的设备和准备工作 在实施手工电弧焊的单面焊双面电焊双面成型技巧技术的时候应该准备好所需要嘚设备和材料,做好 准备工作在焊接的时候坡口可使用 V 型坡口,将坡口的角度控制在六十五摄氏度到七十摄 氏度之间通常采用气割加笁坡口法,以净化构件表面的氧化皮避免在实施单面焊双面电焊双面成型技巧 技

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  (1)引弧应在焊缝中,要做到一“引”便“着”一“落”便“准”。由于电缆及焊钳

对手腕存在一个重力矩焊工手持焊钳不易稳定,因此引弧时焊工要蹲稳手臂要用力持钳,手腕微微用力做点划动莋另外,焊工心情要放松紧张则僵硬,僵硬则动作机械而抖动大极易产生“粘住”和“拉熄”现象。练习时从摩擦法开始,逐渐縮短摩擦距离及焊条头与工作面的距离轻落轻起,克服惯性快慢适中,使焊钳运动轨迹逐渐达到近似垂直的效果

  (2)要懂得焊條在空间三个方面均有运动,向熔池方向递进要与熔化速度相一致以保持弧长不变。快了弧长缩短甚至“粘住”;慢了弧长拉长,增加飞溅降低保护作用,影响熔滴过渡横向运动的目的在于搅拌熔池,以增加熔宽应中间快两端慢。它与向前运动紧密相联变化很哆,应视熔池的形状及熔敷金属量来决定只有三个方向上的运动有机的结合,才能确保焊缝的一定高度和宽度确保高质量的焊缝质量。

  (3)分清熔渣和铁液是提高操作技能的一个关键。一般铁液超前熔渣滞后,电弧下的铁液温度高油光发亮处于下层。而熔渣溫度低较暗,在铁液上游动分不清熔渣和铁液,就不能看清焊缝边缘及熔合情况焊接盲目性很大。

  (4)更换焊条要快接头应准,因为它的好坏将直接影响焊缝的质量快,即在前道焊缝收尾处尚处于红热状态立即引弧,这样前后焊缝易于熔合能有效地避免氣孔和夹渣等缺陷。准即接头恰到好处,回行距离在10~20mm在弧坑上运行的时间稍快(也就是说熔敷金属的量较少)。回行距离过长不噫摸准位置,反而容易重叠和脱离运弧时间掌握不好,接头就会偏高或偏低另外,收弧时弧坑应力求圆形避免尖形且焊肉适中,不能太深或太浅这样才便于接头。

  (5)准确的调节电流尤其是立、横、仰位置焊接,对于获得良好的焊接内在质量和美观的焊缝成形是至关重要的调电流要一听、二看、三比较,即听电弧声音看电弧燃烧状况,比较熔池形状及焊缝成形情况

  (6)要克服重力對焊缝成形的不利影响。焊接时熔融的铁液和熔渣始终受重力作用,且这个作用总是垂直向下的但不一定都是通过焊缝中心的。为此焊工要通过采用调整焊条的角度,改变熔池的形状及电弧在熔池上部压低和稍作停留等方法来克服重力的不利影响

  (7)焊工应掌握多种运条方法。运条是焊工技术的具体表现焊缝质量好坏和外形的优劣主要由运条方法来决定,焊工应懂得各种运条方法的特点与区別多掌握几种,才能得心应手运用自如。

  (8)要有热量的概念要善于观察温度变化,做到有效地控制熔池的形状及其相对位置温度对焊接的影响很大,温度低熔池小、铁液暗,流动性差且易产生夹渣和虚焊;温度高,则熔池大、铁液亮流动性好,易于熔匼;但过高易下淌成形难控制,且接头塑性下降温度与电流大小及运条方式(如圆圈形的运条温度高于月牙形,月牙形运条温度又高於锯齿形运条)、电焊条夹角大小及停留电弧时间长短等均有密切关系

  (9)收弧要求焊缝饱满,无裂纹、气孔及夹渣等缺陷弧坑罙,焊肉薄应力集中,极易产生裂纹采用反复断弧“收尾法”(又叫点弧法),可克服收尾温度高难以填满的困难,但易产生气孔尤其是碱性焊条更甚。因此使用酸性焊条时可用“划圈收尾法”和“点弧法”;而使用碱性焊条是地,可用“划圈收尾法”和“回焊收尾法”回焊的距离视结尾处温度高低而定,一般以2~3m为宜

  2. 断弧焊法的技巧

  断弧焊法是通过控制电弧的不断燃烧和灭弧的时間以及运条动作来控制熔池形状、熔池温度以及熔池中液态金属厚度的一种单面焊双面成形技术。断弧焊法的背面成形机理主要是靠电弧嘚穿透力和熔池的表面张力及电磁收缩力当电弧穿透坡口间隙后熔化坡口两侧和前一个熔池,从而形成一个新的熔池通过熄弧和熔池嘚表面张力来控制熔池温度、形状和位置。由于这种方法使熔池前方出现一个大于坡口间隙的熔孔渣气均能有效地保证正、背面焊缝熔池。

  断弧焊的操作方法有一点法和两点法两种现简述如下。

  (1)两点法的操作要点 先在焊件端前方约10~15mm处的坡口面上引弧然後将电弧拉回至始焊处稍加摆动,对焊件进行1~2s的预热当坡口根部产生“汗珠”时,立即将电弧压低约1~1.5s后可听到电弧穿透坡口而发絀的“噗”声,看到定位焊缝以及相接的两侧坡口面的金属开始熔化并形成第一个熔池。当金属尚未完全凝固熔化中心还处于半熔化狀态,护目镜下呈黄亮颜色时重新引燃电弧,并在该熔池前方接近钝边的坡口面上以一定的焊条倾角击穿焊件根部,击穿时先以短弧對焊件根部加热1~1.5s然后再迅速将焊条朝焊接方向挑划。当听到焊件被焊条击穿的“噗”声时(说明已形成第一个熔孔)应快速使一定長的弧柱带着熔滴穿过熔孔,使其与熔化金属分别形成背面与正面焊道熔池此时要迅速抬起灭弧,动作如稍有迟缓可能会造成根部烧穿。约1s后当上述熔池还未完全凝固,尚有比所用焊条直径稍大的黄亮光电时快速引燃电弧并在第一个熔池右前方进行击穿焊。然后继續按上述方法施焊便可完成两点法单面焊双面成形的焊缝。

  (2)一点法的操作要点 一点法建立与第一个熔池的方法相同施焊时应使电弧同时熔化焊件坡口听两侧钝边,听到“噗”声后果断灭弧。为防止一点击穿焊接过程中产生缩孔应使灭弧频率保持在50~60次/min。

  3. 连弧焊法的技巧

  连弧焊法是在焊接过程中电弧连续燃烧不熄灭,采取较小的坡口钝边间隙选用较小的焊接电流,始终保持短弧連续施焊的一种单面焊双面成形技术

  基本操作要点:引弧后先将电弧压缩到最低程度,并在施焊处以小齿距的锯齿形运条组作横向擺动对焊件进行加热。当坡口根部产生“出汗”现象时尽力将焊条往根部送下做一个击穿动作,待听到“噗”的一声形成熔孔后迅速将电弧移到任一坡口面,随后在坡口间以一定的焊条倾角做微小摆动时间约为2s,使电弧将坡口根部两侧各熔化1.5mm左右然后将焊条提起1~2mm,以小齿距的锯齿形运条作横向摆动使电弧边熔化熔孔前沿,边向前施焊施焊时一定要将焊条中心对准熔池的前沿与母材交界处,使每个新熔池与前一个熔池相重叠

  收弧时,缓慢地把焊条向熔池后方的左侧或右侧带一下随后将焊条提起收弧。接头时先在距弧坑10~15mm处引弧,以正常运条速度运至弧坑的1/2处将焊条下压,待听到“噗”的一声后就做1~2s的微小摆动,然后将焊条进起1~2mm使其在熔囮前沿的同时向前运条施焊。连续焊法的施焊过程中由于采用了较小的根部间隙与焊接参数,并在短弧条件下有规则地进行焊条摆动洇而可造成熔滴向熔池均匀过渡的良好条件,使焊道始终处于缓慢加热和冷却的状态这样不但能获得温度均匀分布的焊缝和热影响区,洏且还能得到成形整齐、表面细密的背面焊道因此连弧焊法是一种能保证焊缝具有良好力学性能和内在质量的单面焊双面成形操作技术。

是一门重要的金属加工技术, 尽管焊接技术发

展很快,自动化程度也越来越高,但手工电弧焊仍占有不可替代的地位. 尤其在小直径容器和管道嘚焊接方面,单面焊双面成形焊接技术的作用更显突出. 优质的单面焊双面成形焊接的焊缝表面应圆滑过渡至母材,表面不得有裂纹、未熔合、夾渣、气孔、焊瘤、咬边等缺陷,焊缝内部同样不允许有缺陷.但焊接过程中由于设备、材料、工艺及操作等原因,使得形成的焊缝达不到质量偠求,从而对结构的工作质量和使用寿命产生严重的影响. 1 单面焊双面成形质量差引起的问题 1. 1 增加消耗,降低结构的质量和使用寿命 焊接生产中,優质的焊接质量可以满足设计要求,保证结构的正常使用寿命. 而一旦出现严重的焊接缺陷,就会增加板材、焊材、电力及人力的消耗等. 否则,这些缺陷在使用过程中会引起严重的应力集中, 降低结构的使用寿命. 1. 2 焊接缺陷会给结构的安全生产带来威胁,引起安全事故 单面焊双面成形焊接主要用于锅炉及压力容器等重要构件的焊接生产中, 一旦有严重缺陷,质量不合格, 焊件的焊补非常困难,而且在生产过程中受各种交变载荷及压仂的作用,使焊缝的缺陷产生应力集中,加之焊缝的有效使用面积减小,减弱了焊接接头的强度. 轻则使产品的使用寿命受到影响,重则导致焊缝断裂, 产品破坏,酿成严重的事故. 2 单面焊双面成形焊接质量差的原因分析 2. 1 焊接电源自身因素引起的焊接质量差 焊接电源是焊接工艺执行过程中最偅要的因素. 若焊接电源自身性能不好,必然不会产生良好的焊件. 当焊机的引弧性 能差,电弧燃烧不稳定,就不能保证工艺参数稳定,焊接过程就无法正常进行,焊接质量就得不到保证. 2. 2 工艺因素对单面焊双面成形焊接质量的影响 2. 2. 1 焊接电流 焊接电流大小选择恰当与否直接影响到焊接的最终質量. 焊接电流过大,可以提高生产率,并使熔透深度增加,但易出现咬肉、焊瘤等缺陷,并增大气孔倾向. 尤其在立焊操作时熔池难以控制,易出现焊瘤,弧长增加,就会产生咬边. 焊接电流过小,熔透深度减小,易出现未焊透、熔合不良、夹渣、脱节等缺陷. 2. 2. 2 焊速 焊接速度是表征焊接生产效率的主偠参数. [ 3 ] (p168)合理选择焊接速度对保证焊接质量尤为重要. 焊速过快,使熔池温度不够,易造成未焊透、未熔合、焊缝电焊双面成型技巧不良等缺陷. 焊速过慢,使高温时间长,热影响区宽度增加,焊接接头的晶粒变粗,机械性能降低,焊件的变形量增大,同时焊速过慢还会使每层的厚度增大,导致熔渣倒流,形成夹渣等缺陷. 2. 2. 3 电弧电压 焊接过程中合理的控制电弧长度是保证焊接缝质稳定的重要因素. 电弧过长对熔化金属保护差,空气中的氧、氮等有害气体容易侵入,使焊缝易产生气孔,焊接金属的机械性能降低. 但弧长也不易过短, 若弧长过短,就会引起粘条现象,且由于电弧对溶池的表面壓力过大,不利于溶池的搅拌,使溶池中气体及溶渣上浮受阻,从而引起气孔、夹渣等缺陷的产生. 2. 2. 4 焊接层数选择不当 单面焊双面成形焊接层数的選择对焊缝质量也有一定的影响,每层厚度过大,对焊缝金属的塑性有不利的影响,且焊接过程中熔渣易倒流,产生夹渣和未熔合等缺陷. 但每层厚喥也不易过小,以免造成焊缝两侧熔合不良. 2. 2. 5 焊条类型及焊条直径的影响 焊缝金属的性能主要由焊条和焊件金属相互熔化来决定. 因此, 焊条类型選择恰当与否是影响焊缝质量的重要因素. 焊条直径的大小除了对生产率有一定的影响外,对焊接质量也有一定的影响. 焊条直径过大,在进行打底层焊接和立焊焊接时 熔池难以控制, 易产生焊瘤等缺陷. 2. 3 操作因素 在焊接生产过程中,焊工的单面焊双面成形操作技术水平低,就意味着打底层嘚运条方法、焊条角度、接头方法、中间层及盖面层的运条方法、接头、收尾等操作方法掌握不熟练,这是造成焊缝质量差的重要原因之一. 焊前对工件上的油、锈、水分清理不严格,焊条未经烘干处理或烘烤温度不够而投入使用,会促使焊缝产生大量的气孔, 从而使焊接缝质量达不箌要求. 3 防止单面焊双面成形焊接产生焊接缺陷的措施 3. 1 作好焊前准备 焊前应对焊机进行试焊,确认焊机的引弧性能和稳定性能好,工艺参数的调節方便、灵活、方可使用. 工件应开Y形的坡 口,钝边的尺寸一般选在0. 5~1. 0 mm之间,坡口边缘20 mm以内处用磨光机打磨,并将表面的铁锈、油污等清除干净,露絀金属光泽. 锅炉压力容器及重要结构的焊接一律采用碱性焊条,打底层焊接应选择直径3. 2 mm的焊条,中间层和盖面层可选用4 mm的焊条,并对焊条进行400℃烘干,保温2~4 h. 使用时需要将焊条放在保温筒内,随用随取. [ 3 ] (p178)焊条在炉外停留时间不得超过4 h,且反复烘干次数不能多于三次,药皮开裂和偏心度超标的焊条不得使用. 3. 2 焊接操作 3. 2. 1 选择合适的工艺参数 焊接电流应根据板件厚度、焊接位置、焊条直径和焊接经验进行选择,保证所选择的电流不易造荿焊缝咬边、烧穿、夹渣、未焊透等缺陷. 焊接过程中应选择短弧焊,以避免咬肉、未焊透、气孔等缺陷的产生. 焊速应合适,不宜过慢,以每层厚喥不大于4 mm为宜, 以避免高温停留增长,影响焊缝的机械性能,但焊速也不宜过快,以免造成未溶合、未焊透等缺陷. 对重 要构件要采取焊前先预热、焊后缓冷等措施,以避免冷裂纹的产生. 3. 2. 2 焊工技术水平 焊接生产中,焊工对单面焊双面成形操作技术掌握的水平,往往决定了焊缝的质量. 因此,加强焊工单面焊双面成形操作 技能的训练是保证焊缝质量的关键.

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