课题二(焊条电弧焊板V型坡口单面焊双面成形平位对接焊 )

编号：KJX/D 17-10（2-2）1、了解 本课题存在的风险识别、设备使用原理、板平位对接焊焊工艺参数选择、焊接要求等 。

2、明确板平位对接焊的操作步骤、操作工艺要点以及操作技术、评分标准。

1．安全风险-------①烫伤②触电③电光性眼炎④烧焊机⑤慢性中毒⑥着火。

2．防范措施 ------①着装符合要求，按操作规程正确操作，不许赤手触摸刚焊完的焊件和刚扔下的焊条头，敲渣时焊帽挡住面部或佩戴平光镜，以免手、面部和眼睛烫伤。

②防触电措施到位，不能赤手更换焊条。

③正确掌握引弧方法，正确处理电焊面罩漏光问题，避免弧光伤眼。

④操作时特别注意发生短路（如粘焊条、地线与焊把线直接接触），防止焊机过热而烧毁。

⑤改善通风装置、充分发挥自然通风、合理安排中间休息⑥按操作规程操作，工作人员和学生熟悉消防器材的位置和正确使用方法。

课题二 SMAW 焊板V 型坡口单面焊双面成形平位对接焊（ 49 学时）一、实习目的二、风险识别1、焊机原理：⑴ 焊机型号（尽量图片解释）ZX7-315焊机 ⑵ 焊机调试：电流、电压、电弧推力、起弧电流的调节方法；电源极性的调节； ⑶ 注意事项：风险识别中已提到。

2、常用工具: （尽量图片解释）角向磨光机；钢丝刷；敲渣锤。

(一) 焊前准备及试件装配焊前准备1、试件材料： 20 钢或 16Mn 。

2、试件尺寸： 300mm ×200mm ×12mm ；坡口尺寸：60°V 形坡口，如图 1 一 1 所示。

3、焊接要求： 单面焊双面成形。

4、焊接材料： E4303 （结 422 ）或 E5015 （结 507 ) ，直径￠3.2 mm 和￠4.0 mm ，焊条烘焙 350 ～400 ℃(结 507) ，恒温2h ，随用随取。

5、焊机 ： ZX7 一 315 型或 ZX7- 400型。

图1 一 1 V 形坡口对接平焊试件图试件装配四、实习内容三、设备原理、工具1、试件的清理：清除坡口面和坡口正反两侧各20 mm范围内的油污、锈蚀、水分及其他污物，直至露出金属光泽。

2、修磨钝边： 0.5 ～1mm ，无毛刺。

3、装配间隙：始端为 3.2mm ，终端为4.0mm。

放大终端的间隙是考虑到焊接过程中的横向收缩量，以保证熔透坡口根部所需要的间隙。

错边量≤1.2mm。

4、定位焊：采用与焊接试件相同牌号的焊条，将装配好的试件在距端部 20 mm之内进行定位焊，并在试件反面两端点焊，焊缝长度为 10 ～15mm。

始端可少焊些，终端应多焊一些，以防止在焊接过程中收缩造成未焊段坡口间隙变窄而影响焊接。

5、预置反变形量：预置反变形量为 3°，如图 1 一 2 所示。

反变形量获得的方法是：两手拿住其中一块钢板的两边，轻轻磕打另一块钢板，如图 2 一 3 所示。

图1一 2 反变形量图1 一 4反变形量经验测定法1 一焊条2 一直尺3 一焊件※经验点滴：装配时可分别用直径 3.2 mm和4.0mm的焊条夹在试件两端，用一直尺搁在被置弯的试件两侧，中间的空隙能通过一根带药皮的焊条，如图 1 一 4所示（钢板宽度 b =100 mm时，放置直径 3 .2 mm焊条；宽度b＝ 125 mm时，放置直径 4.0 mm焊条）。

这样预置的反变形量待试件焊后其变形角 均在合格范围内。

图1 一 3平板点固时预置反变形量 a ）反变形量的获得 b ）反变形角示意图（二）工艺参数表1—1 V 形坡口对接平焊焊接工艺参数焊接层数焊条直径(mm) 焊接电流(A) 电弧电压(V)打底层￠3.2 95～100 22～24填充层⑴￠3.2 120～130 22～24填充层⑵￠4.0 160～180 22～24盖面层￠4.0 160～170 22～24(三) 操作工艺要点及操作技术单面焊双面成形指在试件坡口一侧进行焊接而在焊缝正、反面都能得到均匀整齐而无缺陷的焊道。

其关键在于打底层的焊接。

它主要有三个重要环节，即引弧、收弧、接头。

1.打底焊打底焊的焊接方式有灭弧法和连弧法两种。

⑴灭弧法——灭弧法又分为两点击穿法和一点击穿法两种手法。

主要是依靠电弧时燃时灭的时间长短来控制熔池的温度、形状及填充金属的薄厚，以获得良好的背面成形和内部质量。

现介绍灭弧法中的一点击穿法。

①引弧：在始焊端的定位焊处引弧，并略抬高电弧稍作预热，焊至定位焊缝尾部时，将焊条向下压一下，听到“噗噗”的一声后，立即灭弧。

此时熔池前端应有熔孔，深人两侧母材 0.5～1 mm ，如图 1 一 5所示。

当熔池边缘变成暗红，熔池中间仍处于熔融状态时，立即在熔池的中间引燃电弧，焊条略向下轻微地压一下，形成熔池，打开熔孔后立即灭弧，这样反复击穿直到焊完。

运条间距要均匀准确，使电弧的 2 / 3 压住熔池， 1 / 3 作用在熔池前方，用来熔化和击穿坡口根部形成熔池。

图1 一 5 V形坡口对接平焊时的熔孔②收弧：收弧前，应在熔池前方做一个熔孔，然后回焊 10mm左右，再灭弧；或向末尾熔池的根部送进 2 ～3 滴熔液，然后灭弧，以使熔池缓慢冷却，避免接头出现冷缩孔。

③接头采用热接法。

接头时换焊条的速度要快，在收弧熔池还没有完全冷却时，立即在熔池后10～15mm处引弧。

当电弧移至收弧熔池边缘时，将焊条向下压，听到击穿声，稍作停顿，再给两滴熔液，以保证接头过渡平整，防止形成冷缩孔，然后转人正常灭弧焊法。

更换焊条时的电弧轨迹如图 1 一 6所示。

电弧在①的位置重新引弧，沿焊道至接头处②的位置，作长弧预热来回摆动。

摆动几下（③④⑤⑥）之后，在⑦的位置压低电弧。

当出现熔孔并听到“噗噗”声时，迅速灭弧。

这时更换焊条的接头操作结束，转人正常灭弧焊法。

灭弧法要求每一个熔滴都要准确送到欲焊位置，燃、灭弧节奏控制在 45～ 55 次／分钟。

节奏过快，坡口根部熔不透；节奏过慢，熔池温度过高，焊件背后焊缝会超高，甚至出现焊瘤和烧穿现象。

要求每形成一个熔池都要在其前面出现一个熔孔，熔孔的轮廓由熔池边缘和坡口两侧被熔化的缺口构成。

⑵连弧法——即焊接过程中电弧始终燃烧，并做有规则的摆动，使熔滴均匀地过渡到熔池中，达到良好的背面焊缝成形的方法。

①引弧从定位焊缝上引弧，焊条在坡口内侧作“ U ' , 形运条，如图1一 7 所示。

电弧从坡口两侧运条时均稍停顿，焊接频率约为每分钟 50 个熔池，并保证池间重叠 2/3 , 熔孔明显可见，每侧坡口根部熔化缺口为 0 . 5 ～1mm左右，同时听到击穿坡口的“噗噗”声。

一般直径 3 . 2 ～的焊条可焊接约 100mm长的焊缝。

②接头更换焊条应迅速，在接头处的熔池后面约 10mm处引弧。

焊至熔池处，应压低电弧击穿熔池前沿，形成熔孔，然后向前运条，以 2 / 3 的弧柱在熔池上， 1/3的弧柱在焊件背面燃烧为宜。

收尾时，将焊条运动到坡口面上缓慢向后提起收弧，以防止在弧坑表面产生缩孔。

2．填充层焊填充焊前应对前一层焊缝仔细清渣，特别是死角处更要清理干净。

填充焊的运条手法为月牙形或锯齿形，焊条与焊接前进方向的角度为 40°～50°。

填充焊时应注意以下几点：图1一 6更换焊条时的电弧轨迹图 1 一7 连弧法焊接的电弧运行轨迹⑴摆动到两侧坡口处要稍作停留，保证两侧有一定的熔深，并使填充焊道略向下凹。

⑵最后一层的焊缝高度应低于母材约 0.5～1.0mm。

要注意不能熔化坡口两侧的棱边，以便于盖面焊时掌握焊缝宽度。

⑶接头方法如图 1 一 8所示，各填充层焊接时其焊缝接头应错开。

3. 盖面层焊采用直径4.0mm焊条时，焊接电流应稍小一点；要使熔池形状和大小保持均匀一致，焊条与焊接方向夹角应保持 75°左右；采用月牙形运条法和 8 字形运条法；焊条摆动到坡口边缘时应稍作停顿，以免产生咬边。

更换焊条收弧时应对熔池稍填熔滴，迅速更换焊条，并在弧坑前 10mm左右处引弧，然后将电弧退至弧坑的 2/3 处，填满弧坑后正常进行焊接。

接头时应注意，若接头位置偏后，则接头部位焊缝过高；若偏前，则焊道脱节。

焊接时应注意保证熔池边沿不得超过表面坡口棱边2mm；否则，焊缝超宽。

盖面层的收弧采用划圈法和回焊法，最后填满弧坑使焊缝平滑。

图 1 一 8 填充焊焊缝接头方法五、操作步骤及技术要求（一）操作步骤⑴修磨试件坡口钝边，清理试件；按装配要求进行装配，保证装配间隙始端为3.2mm、终端为4.0mm ，进行定位焊，并按要求预置反变形量。

⑵采用直径3.2mm的焊条进行打底焊。

若选择酸性焊条（ E4303 型）则采用灭弧法；若选择碱性焊条（ E5015型或 E4315型）则采用连弧法打底焊，以防止气孔的产生。

⑶按焊接工艺参数（见表 1 一 1）规定焊接填充层焊道。

填充层各层焊道焊接时，其焊缝接头应错开。

每焊一层应改变焊接方向，从试件的另一端起焊，并采用月牙形或锯齿形运条法。

各层间熔渣要认真清理，并控制层间温度。

焊至盖面层前最后一道填充层时，采用锯齿形运条法运条，控制焊道距焊件表面下凹0.5～1.0mm.⑷盖面焊用直径4.0mm焊条，采用月牙形或 8 字形运条法运条，两侧稍作停留，以防止咬边。

⑸清理熔渣及飞溅物，并检查焊接质量，分析问题，总结经验。

（二）技术要求1、焊接要求：①焊缝表面应保持干净，引弧结束后认真清理试件表面。

②不得损坏相关设施和工具，文明操作。

③保持原始焊缝，焊后不得修补焊缝表面。

④焊件上非焊道处不得有引弧痕迹。

2、评分标准：班级：姓名: 年月日试题名称低碳钢板对接平位手工电弧焊考核项目考核内容及要求配分评分标准检测结果扣分得分备注外观质量裂纹、焊瘤、未熔合不允许存在咬边10 1.深度≤0.5mm，两侧总长≤26mm时，每7mm扣1分。

2.深度＞0.5mm或两侧总长＞26mm时，扣10分未焊透10 1.深度≤1.5mm，总长≤26mm时，每7mm扣1分。

2.深度＞1.5mm或总长＞26mm时，扣10分背面凹坑10 1.深度≤2mm, 总长≤26mm时，每7mm扣1分。

2.深度＞2mm或总长＞26mm时，扣10分表面气孔 5 1.气孔直径≤1mm，总数≤4个时，每1个扣1分2.直径＞1mm或总长＞4时，扣5分。

表面夹渣 5 1.深度≤1.2mm，长度深度≤3.6mm的夹渣允许在3个，每1个扣1分。

2. 深度＞1.2mm或长＞3.6mm时，扣5分余高 5 1.余高≤3mm时不扣分2.余高＞3mm 时扣5分焊缝宽度差5 1.宽度差≤2mm 时不扣分 2.宽度差＞2mm 时扣2分角变形 5 （1）.0°≤θ≤3°时不扣分.。

（2）θ＞3°时扣5分。

错边 5 错边量≤1.2mm 不扣分。

错边量＞1.2mm 时扣5分。

内 部 质 量X 射线探伤 301. Ⅰ级片不扣分2. Ⅱ级片扣5分3. Ⅲ级片扣12分4. Ⅲ级片扣30分机械性能试验机械性能试验 10 1. 两个试样均合格不扣分; 2. 每一个试样不合格扣5分。