板状工件仰焊4G(焊条电弧焊)工艺分析

板状工件仰焊4G(焊条电弧焊)工艺分析
焊接技术作为制造业的传统基础工艺与技术，在许多工业部门中为工业经济的发展做出了重要贡献。

因此，国家、学校及各企业非常重视焊接高技能人才的培养，通过各种形式的焊接技能大赛来交流和提高操作者的水平。

为提高选手的技能，通常指派在焊接方面具有高水平和丰富经验的老师傅在现场边操作、边授课，用通俗易懂的语言进行讲解、示范，指导学员们在焊接手法、电流大小、焊接材料和坡口形式等操作环节，克服影响焊缝成形的不利因素。

本文针对板状工件仰焊4G(焊条电弧焊)的焊接问题，从焊接方法与思路、焊接工艺、焊接要领与技巧、焊接质量评分标准分析等方面进行阐述（工件图如下）。

试件材料：Q235；
焊条型号：E5015；规格为Ф2.5、Ф3.5、Ф4（任选）。

一、板状工件仰焊4G（焊条电弧焊）焊接工艺
1.焊接方法与思路
仰焊指在对接焊缝倾角0°或180°、焊缝转角270°位置的焊接。

仰焊是各种位置焊接中最难的一种。

由于熔池倒悬在焊件下面，液体金属靠自身表面张力作用保持在焊件上。

如果熔池温度高，表面张力则减小，熔池体积增大，则重力作用加强，这些会引起熔池金属下坠，甚至成为焊瘤，背面则会形成凹陷，使焊接成形较为困难。

因此，在仰焊施焊时，应采用小直径焊条，短弧焊接。

焊接电流要合适，电流太小则根部焊不透，太大则容易引起熔化金属下坠。

在训练项目中，确定焊接工艺应重点注意的是如何解决正面产生焊瘤、背面产生凹陷的问题。

2.确定焊接工艺
（1）焊前准备：
①焊条烘焙至350～400℃，恒温2小时，随用随取；
②ZX7-400型或ZX5-400型直流焊机。

（2）试件装配：
①修磨钝边0～0.5mm，无毛刺；
②焊前清理：清理坡口面及焊件两侧各20mm范围内的油污、锈蚀，直至露出金属光泽；
③装配间隙始端为3.2mm,终端为4.0mm；
④定位焊：采用与焊接试件相同牌号焊条，在试件两端正面坡口内进行定位焊，焊缝长≤15mm；
⑤预制反变形3°～4°（试板水平面到另一试板边缘高低差）；
⑥将试件水平固定在距离地面不超过1.1m的焊接支架上，坡口向下，间隙小的始端位于远处；
⑦采用直流正接法打底焊，直流反接法填充盖面。

（3）焊接工艺参数：
V形坡口对接仰焊工艺参数见表1。

（4）焊接质量要求与评分标准见表2。

项目：焊条电弧焊板状仰焊（4G）δ=12mm
二、操作要领与技巧
V形坡口对接仰焊、单面焊、双面成形是焊接位置中最困难的一种。

为防止熔化金属下坠使正面产生焊瘤、背面产生凹陷，操作时，电弧必须采用最短的长度。

施焊时采用多层焊或多层多道焊。

根据焊接质量要求与评分应注意：
1.焊缝宽度
试件组对时按照评分标准对焊缝宽度的要求，要确保间隙尺寸合理，始端3.2mm,终端4mm，始、终端点固焊缝保证15mm长，预留反变形量，后期组装工作尤为重要。

2.打底层焊
打底层焊采用电弧击穿法，直流正接；打底焊接头用高速锯片将接头处锯成双面斜坡，确保接头处不产生内凹和内部缺陷。

采用击穿法打底。

严格控制弧长，灭弧动作要干脆利落，出现粘条，必须将粘点铲除，重新引弧，保证打底焊缝内外平整，达到反面敲打正面焊渣自动脱落。

引弧：在定位焊上引弧，然后焊条在始焊部位坡口内伤轻微快速横向摆动，当焊至定位焊缝尾部时，应稍作预热，
并将焊条向上顶一下，听到“噗噗”声后，表明坡口根部已被焊透，第一个熔池已形成，并使熔池前方形成向坡口两侧各深入0.5～1mm的熔孔，然后焊条向斜下方灭弧。

焊条角度：焊接角度为焊条与试板夹角90°，焊条与焊接方向的夹角为100°～105°。

采用直线往返运条法施焊。

采用两点击穿法：坡口左、右两侧钝边应完全熔化，并使两侧母材各熔化0.5～1mm。

灭弧动作要快，干净利落，并使焊条总是向上顶，利用电弧吹力可有效地防止背面焊缝内凹。

灭弧与引弧时间要短，灭弧频率为30～50次／分钟，每次引弧位置要准确，焊条中心要对准熔池前端与母材的交界处。

接头：更换焊条前，应在熔池前方作一熔孔，然后立即灭弧。

迅速更换焊条后，在弧坑后面10～15mm坡口内引弧，用连弧手法运条到弧坑根部时，将焊条沿着预先作好的熔孔向坡口根部顶一下，听到“噗噗”声后稍停，在熔池中部斜下方熄弧，随即恢复原来的灭弧焊手法。

3.填充层焊接
可采用多层焊。

多层焊应将第一层熔渣、飞溅物清理干净，若有焊瘤应修磨平整。

在距焊缝始端10mm左右处引弧，然后将电弧拉回到起始焊处施焊（每次接头都应如此）。

采用短弧月牙形或锯齿形运条法施焊。

焊条与焊接方向夹角为85°～90°，焊条运条到焊道两侧一定要稍停片刻，中间摆动速度要尽可能快，以形成较好的焊道，保证让熔池呈椭圆形，大小一致，防止形成凸形焊道。

填充层焊完后，其表面应距试件表面1mm左右，保证坡口的棱边不被熔化，以便盖面层焊接时控制焊缝的直线度。

4.盖面层焊接
盖面层焊接前需仔细清理熔渣及飞溅物。

焊接时可采用短弧，月牙形或锯齿形运条法运条。

焊条与焊接方向夹角为85°～90°，焊条摆动到坡口边缘时稍作停顿，以坡口边缘熔化1～2mm为准，防止咬边。

保持熔池外形平直，如有凸形出现，可使焊条在坡口两侧停留时间稍长一些，必要时做灭弧动作，以保证焊缝成形均匀平整。

更换焊条时采用热接法。

更换焊条前，应对熔池填几滴熔滴金属，迅速更换焊条后，在弧坑前10mm左右处引弧，再把电弧拉到弧坑处划一小圆圈，使弧坑重新熔化，随后进行正常焊接。

5.焊后
焊后清理熔渣及飞溅物，检查焊接质量，分析问题，总结经验。

综上所述，板状工件仰焊4G（焊条电弧焊）焊接方法是多年焊接实践经验的结晶，已运用于实际的焊接技能训练中，取得良好效果。

学员参加焊接技能比赛活动，取得优异成绩，效果显著。

此项内容可供焊接人员进行技能训练及指导教师教学参考。