平板对接平焊单面焊双面成形操作初探

平板对接平焊单面焊双面成形操作初探
【摘要】平板对接平焊单面焊双面成形是板状焊件及其他管状、管板各种焊接操作的基础，但在实际生产应用中，平焊位置打底焊时熔孔不易观察和控制，在电弧吹力和熔化金属的重力作用下，焊道背面易产生焊缝超高或焊瘤等缺陷。

因此，笔者就平板对接平焊的单面焊双面成形操作另辟蹊径，积多年教学经验在本文中做了探讨。

【关键词】平板；对接平焊；单面焊；双面成形
平板对接平焊单面焊双面成形是指在焊件坡口一侧进行焊接而在焊缝正、反面得到均匀整齐而无缺陷的焊缝。

其操作手法有连弧焊和断弧焊两类，其中断弧焊又以“一点”击穿手法最为常用，但它在平焊位置打底焊时熔孔不易观察和控制，在电弧吹力和熔化金属的重力作用下，焊道背面易产生焊缝超高或焊瘤等缺陷。

因此，笔者就平板对接平焊的单面焊双面成形操作另辟蹊径，积多年教学经验于本文做以下探讨，以期与同行交流。

1.焊前准备
1.1 板厚选用：选择板厚δ=12mm，规格300×200mm。

用剪板机或氧-乙炔切割下料，然后采用机械方法加工V型坡口，坡口角度为60°，坡口背面不允许留有剪板切割时形成的圆角。

1.2 焊件清理：用锉刀锉去焊件坡口毛刺，钝边尺寸保持0.5～1.0mm，将坡口及两侧20mm范围内铁锈、油污、氧化物等污物清除，使其呈现金属光泽。

1.3 焊件定位：在焊件背面两端进行定位焊，要留有收缩余量。

始焊端缝间隙为3.2mm，终焊端为 4.0mm。

定位焊缝要牢固，特别是终焊端，定位焊接时要预留3°～4°反变形。

1.4 焊接设备：采用ZX7-400型直流逆变弧焊机。

1.5 焊接材料：选用E5015（J507）焊条，要求其不得受潮变质，焊心无锈，药皮不得开裂脱落。

焊前烘焙至350～400℃，恒温2h，随用随取。

1.6 电源种类及极性：直流反接。

1.7 焊件固定：将预置好反变形的焊件水平放在焊接架上，高低适当。

1.8 操作姿势：焊工要求施焊时，按蹲式姿势进行操作，蹲姿要自然；两脚夹角70°～85°，两脚距离为240～260mm；持焊钳的胳膊半伸，悬空无依托地操作。

2.焊接操作
2.1 打底层焊接。

打底层的焊接，可以采用连弧焊手法焊接，也可采用间隙断弧焊手法焊接。

2.1.1 连弧焊手法施焊。

在焊接过程中电弧始终燃烧，并作有规则摆动，使熔滴均匀的过渡到熔池中，达到良好的背面焊缝成形。

引弧：焊接时，先在焊件始焊端的坡口内侧采用划擦法起弧，压低电弧，焊条在坡口两钝边之间做轻微摆动，当钝边熔化的铁水与焊条熔滴连接在一起并听到“噗噗”声时便形成第一个溶池。

此时的熔池前方应有熔孔，该熔孔向焊板坡口两侧各深入0.5～1.0mm。

运条方法：采用月牙形或锯齿形横向短弧焊法，弧长小于焊条直径，用短弧把铁水通过坡口根部送于试板背部，当焊条运至坡口两侧时要稍做停顿。

一般直径3.2 mm的焊条，可焊约100mm长焊缝。

2.1.2 间隙断弧焊手法施焊。

断弧焊手法常采用“一点”击穿法，即电弧同时在坡口两侧引燃两侧钝边同时熔化。

其操作要领如下：
引弧：焊接时，先在焊件始焊端坡口内侧划擦起弧，用长弧对始焊部位稍加预热，然后压低电弧，使焊条在两钝边之间作轻微摆动。

灭弧：在第一个熔池前端成熔孔时，应使该熔孔向焊件两侧各深入0.5～1.0mm。

2.1.3 焊条角度。

焊接前进方向的夹角为70°～80°，合适的焊条角度有利于使熔渣与铁水分离，使熔池始终保持清晰明亮，避免夹渣。

2.1.4 运条操作要领。

一看，二听，三准，四短。

“看”就是要注意观察熔池的形状和熔孔的大小。

“听”就是要注意听电弧击穿焊件时发出“噗噗”声。

“准”就是接弧位置要把握准确，使每个熔池与前面的熔池重叠2/3，保持电弧1/3部分在熔池前方。

“短”就是灭弧对接弧的时间间隙要短。

2.1.5 接头。

接头分热接和冷接。

热接：当弧坑处在红热状态时，在坑后10～15mm的斜坡上引弧并焊至收弧处。

冷接：当弧坑已经冷却后，将弧坑及前10mm的溶渣敲掉，并清理干净。

2.2 填充层焊接。

2.2.1 清渣：待前一层焊缝熔渣冷却后，将熔渣及飞溅物清除。

2.2.2 引弧：在距焊缝开头10mm处引弧，然后将电弧回到开头处施焊。

2.2.3 运条：采用月牙形或锯齿形运条，焊条摆动到坡口两侧时要稍做停顿，作一稳弧作用，中间运动要快，电弧要尽量压低，焊条与焊接前进的夹角为75°～85°。

2.2.4 施焊：焊接过程中要采用短弧，焊接熔池为圆形或椭圆形，熔池的形状和大小保持一致，焊接速度要均匀。

2.2.5 接头：每层焊缝的接头要注意错开位置，最后一层填充高度，应比母材表面低0.5～2.0mm，且形状以两边高，中间凹为好，焊缝在坡口内应圆滑过渡。

2.3 盖面层焊接。

2.3.1 引弧：盖面层的引弧方法同填充层，所使用的电流应稍小一点。

2.3.2 运条：采用月牙形或横向锯齿形运条，焊条摆动的幅度要比填充层大，摆动时要注意摆动幅度一致，运条速度均匀。

2.3.3 施焊：焊接熔池为椭圆形，使熔池的形状和大小保持均匀一致，采用短弧焊接。

焊条摆动到坡口边缘时，要稳住电弧并稍作停顿，以坡口边缘熔化1～2mm左右为准，使焊缝两侧边缘熔合良好。

2.3.4 接头焊条接头时，采用热接法。

换焊条收弧前对熔池稍添铁水，换焊条后在弧坑前10mm左右处引弧，然后把电弧拉到弧坑的2/3 处，填满弧坑后正常焊接。

3.焊接缺陷成因分析
3.1 未焊透产生的原因。

3.1.1 焊件的坡口角度缩小，钝边过大或装配间隙过小，定位焊长度不够且太薄，在焊接过程中由于拉伸和收缩应力作用，使定位焊处的焊点暴裂造成间隙变小，或选用的焊条直径过大。

3.1.2 焊接电流过小或焊接速度过快，导致电弧穿透力下降，使熔池变浅，
焊件边缘得不到充分的熔化。

3.1.3 焊条角度不当或由于电弧的磁偏吹，使电弧的热量散失或偏向一侧，在电弧作用不到之处产生未焊透。

3.1.4 打底层焊接时，接头处产生未焊透。

3.2 焊瘤产生的原因。

3.2.1 坡口钝边过大，装配间隙过大。

3.2.2 在平焊打底时，焊接电流过大，焊接速度过慢，造成熔边温度高，体积大，液态金属因自身重力作用下坠而形成。

3.2.3 焊接过程中，焊工运条角度不当等。

综上所述，在平板对接平焊的单面焊接双面成形的操作过程中，须熟知焊接工艺过程，采用合理的焊接方法和工艺措施，以减少和消除焊接缺陷，保证焊接质量。

参考文献
[1] 《焊工技能训练》中国劳动社会保障出版社，2005年6月第3版，第11页～19页；
[2] 邓洪军主编《焊条电弧焊实训》机械工业出版社，2008年6月第2版，第53页～66页；
[3] 沈惠塘编著《焊接技术与高招》机械工业出版社，2004年6月第11版，第352页～353页。