板、板对接单面焊双面成型工艺解析.docx

1 焊前准备
（1）选用板厚：12mm规格为300×200mm。用氧气乙炔气切割或剪板机、切割机下料，然后要采用机械方法加工V形坡口，比如刨床或角向磨光机，坡口背面不允许留有倒角，一定要保证坡口正的角度、笔直、光滑，不留有毛刺、凸起等。
（2）试板的清理，用锉刀把坡口的尖角锉去，使钝边尺寸保持在0.5～1.0mm，并将坡口及两侧20mm范围内清除铁锈，油污，氧化物等污佶，使其呈现出金属的光泽。
（3）试板的装配与定位焊。在试板背面的两端进行定位焊，要留有收缩余量。使焊端缝间隙为3.0～3.5mm，终焊端为3.5～4.0mm，定位的焊缝长度约为10～15mm，该定位焊缝要结实牢固，特别是终焊端，为了避免因为焊缝收缩造成未焊段坡口间隙变小而影响继续焊接或防止施焊的过程中出现断裂，在进行定位焊接时，一定要预留反变形余量，该余量为角度3°～4°的反变形。
（4）焊接设备：ZXG系列直流弧焊机。电源种类及极性：直流焊条不得受潮变质，焊心无锈，药皮不得开裂脱落。用前烘至350～400°c，恒温2h，焊缝层次采用四层焊接成行。
（5）固定试板：将反变形好的试板水平放在焊接架上，高低要合适。施焊时的焊工不得坐下，要求按照蹲式姿势进行操作，试板的坡口角度为60°。
2 焊接操作
2.1 打底层的焊接
打底层的焊接，可以采用一般焊接手法焊接，也可以采用端弧焊手法焊接。连弧焊手法施焊。引燃电弧：在焊接时，应在试板的坡口内侧起弧，压底电弧，焊条应该在坡口两钝边之间来回的轻微摆动，当饨边熔化的铁液与焊条溶滴结合在一起，并听到“卟卟”声音，其变形成第一个溶池。这个时候的溶池前方应该有溶孔，该溶孔向试板坡口两侧各深入0.5～1.0mm。焊条运行方法：采用锯齿形或月牙形的横向摆动焊接法，摆弧的长度小于或等于焊条直径，用较短的弧把铁液通过坡口根部送到焊件的背面，当焊条运至坡口两侧时，要稍微做1-2s的停顿，这样才有利于填充金属与母材很好的溶合，并防止在焊缝与坡口交界处形成尖角，有利于清渣。
2.2 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，避免夹道。焊条要领：一看，二听，三准，四短。
“看”就是要注意观察熔池的形状和溶孔的大小，溶孔的大小决定背面焊缝的高度和余高。熔池的形状应该为圆形或椭圆形，并始终保持明亮清晰，使熔渣与铁水分开。熔孔的尺寸应该为电弧将两侧钝边全部熔化，并且深入到每边母材0.5～1.0mm。当熔孔的尺寸过大时，背面的焊缝过高，严重时会产生焊瘤甚至烧穿等缺陷。此时应该适当提高焊接速度，增大焊条向坡口两侧的摆动幅度，减小焊条与焊接前进方向的夹角等。当熔孔过小时，坡口根部未焊透，焊根部融合不好，此时应压底电弧，增大焊条焊接前进方向的角度，减慢焊接速度和摆动幅度，减小焊条与焊接前进方向的夹角等，保持熔池的形状和溶孔的大小是操作的关键。
焊接过程中，要掌控铁液和溶液的流动方向，电弧应该一直在铁液的前面燃烧，利用电弧和药皮熔化时产生的气体的反向吹力，将铁水吹到熔池的后方，这样才能保证焊缝的熔深，且能保证溶渣与铁水的分离，减少产生夹渣和气孔的可能性缺陷，另外，要随时观察焊接过后的坡口的熔合情况，熔池的后边缘要与两面坡口要完整熔合在一起。
“听'就是焊工在焊接时不要有杂念，就是要听电弧在击穿试板时发出的“卟卟"的声音，假如没有听到这种声音的出现，那么就是坡口根部没有被电弧击穿，如果继续向前施焊时，就会焊不透。一般保持焊条端部距离坡口根部2、3mm。
“准"就是接弧位置要把握精准，即每个新的熔池与前面形成的熔池基本重叠2/3，保证电弧的1/3部分在熔池正前方。当焊工听到“卟卟"声音的时候，应该往熔池后方迅速熄灭电弧，灭弧要迅速。这样就能充分发挥电弧对熔池的保护作用，避免气孔的产生。
“短'就是灭弧对接弧的时间，要在尽可能短的时间内完成，否则容易产生冷缩孔的缺陷，并且由于熔池之间未充分熔合，比较容易造成金属开裂。而增加灭弧频率，减少接弧时间，那么在前一个熔池尚还没有凝固的时候，后面一个熔池已形成，这样熔池总是处在高温的状态，也就避免了冷缩孔出现的机会。因此，对于两点击穿法，灭弧频率以每分钟50～60次为宜，单点击穿法，灭弧频率以每分钟80次左右为宜。
2.3 接头
接头分热接和冷接，下面分别叙述。
热接：当电弧弧坑处于热态的时候，在熔坑后面10～15s的斜坡上引燃电弧并且焊接到前面的收弧处，让弧坑底部温度渐渐升温，然后把焊条沿着预先的熔孔往下压，待听到“卟卟”的声音后，稍停并提起焊条进行正常焊接。换焊条的动作越快越好。
冷接：当弧坑已经冷却后，对碳钢将弧坑及前10mm的溶渣敲掉，并清理干净，然后更换焊条，在斜坡最低处，把焊条沿预先的熔孔迅速向下压下，听到“卟卟"的声音后，稍微作下停顿1s左右，然后提高焊条开始正常施焊。
断弧焊手法施焊：断弧焊手法有一点击穿墨盒两点击穿两中手法。二点击穿手法是电弧分别在坡口两侧交替引燃，在左侧钝边先滴一滴铁液，然后往右侧钝边滴一滴铁液，渐次往复。这种焊接操作方式适用于焊接装配间隙比较大的工作。一点击穿法是电弧同时在坡口两侧引燃两侧钝边同时熔化。该操作的基本方式如下：引燃电弧。在焊接时，先在试板始焊端坡口内侧起弧，用长弧对始焊部位进行预加热，然后往下压下电弧，把焊条在两钝边之间来回往复摆动。当坡口的钝边熔化的铁液和焊条金属熔滴结合在一起，并听到“卟卟"的声音时，就会形成第一个熔池，熄灭电弧。这时就在第一个熔池前端成了熔孔，应该使这个熔孔向试板两侧各自深入0.5～1.0mm为宜。
更换焊条的接头。断弧焊中间换焊条的接头方法与连弧时基本相同，在更换焊条之前，为防止因灭弧出现冷缩孔，灭弧不能过急，应预先迅速向熔池边缘或北侧连续送进二三滴铁水，将背面熔池填满，同时控制熔池的温度，使之缓慢冷却，在熔池前方形成一个熔孔，将电弧向坡口一侧压低，并往回焊接10mm左右，再灭弧，这样确保后面的熔池铁液饱满充实，用来防止产生冷缩孔的缺陷。在快速换焊条以后，要在弧坑的前部10～15mm之内处起弧，电弧引燃后往后拉长，用长弧对需要焊接的金属预加热，然后在弧坑后面10mm前后，向下压低电弧，用连弧焊的手法，运行焊条到达弧坑根部，待听到“卟卟" 的声音以后，稍微停顿2s左右熄灭电弧，然后使用原来的断续弧焊法继续焊接。
注意事项：
（1)打底层焊缝厚度以坡口正背面为1.5～2.0mm为宜。
（2）焊工要靠手腕灵活转动运条。
（3）300mm长的焊缝用4根焊完为好。
2.4 填充层的焊接
待前一层焊缝熔渣冷却后，将熔渣及飞溅物清除，清渣要彻底，特别是边角出的熔渣更要清理于净。熔渣清除后，用钢丝刷，刷干净，直至露出金属光泽。在距焊缝开头10mm处引弧，然后将电弧回到开头处施焊。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，以利于深沟尖角部位的杂质浮出，防止夹渣，同时使熔池和坡口两侧均衡，防止填充金属与母材交界处形成夹渣不易清渣。焊条与焊接前进的夹角为 75°～85°。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，是焊肉厚薄一致。焊接头时，采用热法，换焊条收弧前，应该对形成的熔池稍微多填加铁水液，在快速换焊条后，在弧坑前面10mm处左右引燃电弧。其次把电弧拉到弧坑位置的2/3处，先填满弧坑，然后再进行正常焊接。每一层焊缝的连接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度，以保证在盖面焊时能看清坡口，使盖面焊缝边缘保证平直。
2.5 盖面层的焊接
盖面层的引弧方法和填充层一样。采用月牙形或横向锯齿形运条，焊条的摆动幅度要比填充层略大，摆动时要注意摆动幅度一致，运条速度均匀。焊接熔池的形状为椭圆形，应尽力使熔池的形状和大小保持大致相同，并使用短弧焊接的方式。焊条摆动到坡口边缘时，要稳住电弧并梢作停顿，以坡口边缘熔化1.0-2.0mm左右为准，使焊缝两侧边缘熔合良好，以防止咬边。焊接前进速度要均匀一致，使焊缝表面平整、美观。焊条接头时，采用热接法。换焊条灭弧以前，应该对熔池稍微填加铁水。在更换焊条后在弧坑前面10mm处左右引燃电弧，然后把电弧向后拉到弧坑的2/3位置处，把弧坑填满以后，再进行常规的焊接。如果接头部位偏，那么就会出现接头部位偏高；若接头部位偏向前，就会产生焊缝脱节的缺陷。