开坡口平对接焊----单面焊双面成型

实训项目：单面焊双面成型

----12mm钢板开坡口的平对接焊

【实训目标及技能要求】

1、能够正确运用焊接设备，调节焊接电流。

2、掌握开坡口的平对接单面焊双面成形打底层焊接工艺参数

3、掌握运条方法要领及接头方法

4、掌握中间层及表面层焊接操作技术

【重点和难点】操作姿势及弧光保护，电弧的基本运动方向

【课时安排】一周

【注意事项】

1、操作姿势必须规范

2、避免长时间短路，以免烧坏设备。

3、注意弧光、防止灼伤眼睛。

4、焊条头的管理

【实训教学过程】

一、概述：单面焊双面成形操作技术

单面焊双面成形操作技术是采用普通焊条，以特殊的操作方法，在坡口的正面进行焊接，焊后保证坡口正反两面都能得到双面成形焊缝的一种操作方法。是一项在压力管道和锅炉压力容器焊接中，焊工必须掌握的操作技术，其方法主要有断弧焊法和连弧焊法。

二、焊前准备

1、选用δ=10～14mm的低碳钢板，其尺寸为12×300×140，采用手工气割坡口或半自动气割坡口。坡口角度为60°，如图1：

图1 坡口角度

图2 试件的定位间隙

2、用锉刀对坡口面清理，清除氧化皮，挂渣等，并锉出合适的钝边，

钝边高为1～1.5mm 。

3、焊条 E5015 φ3.2 φ4.0

4、电焊机 ZX7—400 ZX7—315

5、辅助工具：烘干箱面罩，焊钳，渣锤等

三、操作过程及要领

1、装配定位

焊件的装配是非常关键的, 它直接关系到焊件的背面成形情况。因此焊件的装配是一项具体而细致的工作, 而这一工序往往容易被操作者轻视而过于草率应对.

★定位焊缝的位置及长度

定位焊缝应在距焊件端头20mm 之内进行定位, 因为焊件在评定过程中通常对距焊件端头20mm 内的范围不进行评定。定位焊缝长10～ 15mm , 定位的过程中一定要焊透焊牢, 防止焊件在焊接的过程中产生较明显的变形和收缩。

★装配间隙

主要是要考虑根部装配间隙的大小, 它是由焊件的厚度, 坡口的形式, 钝边的厚度及打底焊所选

用焊条直径的大小等几方面因素综合考虑决定的。其次是要考虑装配间隙在焊接过程中的横向收缩, 因此要把焊接终端放大。对12mm 板对接焊一般起焊处的根部间隙为3. 2mm , 终端的间隙为4mm。

★反变形

当焊件坡口形式具有不对称性只在一侧焊接时, 焊缝会在厚度方向产生横向收缩不均的现象, 会使钢板向上翘起产生角变形, 其大小用变形角A表示, 要求A不大于3°。为防止角变形,我们采用预变形的措施。焊前先使焊件向焊后变形的反方向预留一定的变形量, 来控制焊件在焊接过程中产生角变形。

★错位量

装配过程中要注意两板件不要产生前后错位, 如果是管件,要保证两管件的同轴度。如果产生错位, 会造成在打底焊过程中一侧钝边不易熔化, 而难成形。

如图 3 反变形a) 获得反变形的方法 b）反变形角度θ

2、焊道分布单面焊四层四道如图4。

图4 焊道分布图5 打底焊条角度

3、工艺参数⑴打底层φ3.2 I=85～90A I引=3～5A

⑵中间层φ3.2 I=130～140 φ4.0 I=160～180A

⑶表面层φ3.2 I=120～130 φ4.0 I=150～165A

4、操作技术及要领

⑴打底层的焊接

打底层焊接是单面焊双面成形的关键，其质量好坏直接影响的试件的合格与否。

★运条方法直线形运条，直线往复运条，小锯齿运条，月牙形运条等。应视具体情况，灵活运用上述几种运条方法。

★焊条角度打底焊时，焊条与焊件间的角度如图5所示：

★焊接要领：

①控制引弧位置打底层从试板左边定位焊接的始焊处开始引弧，电弧引燃后，稍作停顿预热后横向摆动向右施焊待电弧到达定位焊缝右侧前沿时，将焊条下压并稍作停顿，以便形成熔孔。

②控制熔孔大小在电弧的高温和吹力作用下，试板坡口根部熔化并击穿形成熔孔，如图6。形成熔孔后，应将焊条提起至离开熔池约1.5mm左右，即可向右正常施焊。

图6 平板对接焊时熔孔１—焊缝２—熔池３—熔孔

打底层焊接，为保证得到良好的背面成形和优质焊缝，焊接电弧应短些，运条要均匀，前进速度不宜过快。要注意将焊接电弧的三分之一覆盖在熔池上，电弧的三分之一保持在熔池前，用来熔化和击穿试件坡口根部形成熔孔。焊接施焊过程中要严格控制熔池的变化及坡口根部的熔化情况，焊接时，如果有明显的熔孔出现，则背面可能要烧穿或产生焊瘤。

熔孔的大小决定焊缝背面宽度和高度，若焊孔太小，焊根熔合不好。若焊孔太大，则背面焊道既高又宽很不好看，而且容易烧穿，通常熔孔直径比间隙大1－2mm较好。

焊接过程中若发现熔孔太大，可稍加快焊接速度和摆动频率，减小焊条与焊件的夹角；若焊孔太小，则可减慢焊速和摆动频率，加大焊条与焊件间夹角。

③控制铁水和熔渣的流动方向焊接过程中，电弧永远要在铁水的前面，利用电弧和药皮熔化时产生的定向吹力，将铁水吹向熔池后方，这样既能保证熔透，又能保证熔渣与铁水分离，减小产生夹渣和气孔的可能性。焊接时，要注意观察熔池的情况，熔池前方稍下凹，铁水比较平静，即为正常。如果熔池超前，即电弧在熔池后方时，很容易夹渣。

④控制坡口两侧的熔合情况焊接过程中，要随时观察坡口面的熔合情况，必须清楚的看见坡口面熔化并与焊条熔敷金属混合形成熔池。熔池边缘要与两侧坡口面熔合在一起才行，最好在熔池前方稍有个小坑，但随即能被铁水填满，否则熔合不好。

⑤焊缝接头打底焊道无法避免焊接接头，因此，必须掌握好接头技术。焊条即将焊完，需要更换焊条时，将焊条向焊接的反方向拉回约10－15mm，并迅速抬起焊条，这样电弧被拉长至熄灭，可把收弧缩孔消除和带到焊道表面，以便在下一根焊条焊接时将其熔化掉。同时，回拉可使接头处形成一斜面，以便下一根焊条接头。