浅谈平板对接平焊的单面焊接双面成形-潘兴智

技师职业资格鉴定论文

论文题目：浅谈平板对接平焊的

单面焊接双面成形

姓名：刘书齐

所在县市区：山东济宁市中区

所在单位: 山东山矿机械有限公司

职业(工种)：电焊工

浅谈平板对接平焊的单面焊接双面成形

摘要:平焊的单面焊接双面成形是板状试件及其他焊接位置、管状、管板各种位置焊接操作的基础．在实际生产中的应用委广，但是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。在实际操作过程中，我们注意加以研究和解决取得了一定的经验。现把其中的一些做法，写出来与大家共商。

关键词: 对接平焊单面焊双面成形

单面焊双面成形的操作手法方面大体有连弧焊和断弧焊两大类，其中断弧焊又有“两点”击穿与“一点”击穿两点手法。这两大类，三中手法各有其特点，掌握好了，都能焊出质量良好的焊缝。下面根据低合金刚母材牌号 16mg 举例说明

一、焊前准备：

1、选用板厚：12mm 规格为300×200m。用剪板机或一乙炔切割下料，然后采用机械方法加工 V 行坡口，坡口背面不允许留剪板，切割时形成的圆角，否则这个圆角会造成背面焊缝的应力集中，背弯试样容易在该圆角处开裂。

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 将坡口及两侧 20mm 范围内清除铁锈，油污，氧化物等污佶，使其呈现金属光泽。

3、试板的装配与位焊：在试板背面的两端进行位焊，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 焊缝长度为 10~15mm 定位焊缝要牢固，特别是终焊断，以免焊接过程中开裂或防止因焊缝收缩造成未焊段坡口间隙变小而影响焊接，进行定位焊接时要预留反变形，预留3°~4°的反变形。如图：

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。

焊接规范参数参考下表：

5．固定试板：将反变形好的试板水平放在焊接架上，高低要适当。施焊时焊工不得依托或坐下，要求安蹲式姿势进行操作，试板的坡口角度为60°。

二、焊接操作：

1、打底层的焊接：打底层的焊接，可以采用焊接手法焊接，也可以采用端弧焊手法焊接。连弧焊手法施焊。引弧：焊接时，先在试板使焊端的坡口内侧划火起弧，压底电弧, 焊条杂诶坡口两饨边之间做轻微摆动，当饨边熔化的铁水与焊条溶滴连接在一起并听到“噗噗”声时变形成第一个溶池。此时的溶池前方应有溶孔，该溶孔向试板坡口两侧各深入 0、5~1、0mm。远条方法：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坡口两侧时要稍做停顿这样有利于填充金属与母材的溶合，并防止在焊缝与坡口交界处形成尖角，有利于清渣。

2、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”就是要注意观察熔迟

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。熔池的形状应为原形或椭圆形，并始终保持清晰明亮，使熔渣与铁水分开。熔孔的大小以电弧将两侧钝边完全熔化，并深入每侧母材 0、5~1、0mm 为好，当熔孔过大时，背面焊缝过高，严重时产生焊瘤甚至烧穿。此时应适当提高焊接速度，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。当熔孔过小时，坡口根部未焊透，焊根熔合不好，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频率。保持熔池的形状和溶孔的大小是操作的关键。焊接过程中，要控制铁水和溶渣的流动方向，电弧要永远在铁水的前面，利用电弧和药皮熔化时产生的气体的定向吹力。将铁水吹到熔池后方，这样即能保证熔深，又能保证溶渣与铁水分离，减少产生夹渣和气孔的可能性，要随时观察坡口面、的熔合情况，必须清楚地看见坡口面熔合，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。“听”就是要注意听电弧击穿试板时发出“噗噗”声，没有这种声音，就是坡口根部未被电弧击穿，如向前施焊时就会焊不透一般保持焊条断部距离坡口根部 2~3mm。“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，保持电弧的 1/3 部分在熔池前方。对二点击穿法，每次接弧时的焊条中心都要对准熔池前端与母材交界处。当听到“噗噗”声时，向熔池后方迅速灭弧，灭弧要干脆利

落，不要拉长弧。这样能充分发挥电弧对熔池的保护作用。减少产生气孔的机会。对于一点击穿法，每次接弧时，焊条中心对准熔池的 2/3 处。使电弧同时熔化两侧钝边。“短”就是灭弧对接弧的时间间隙要短。否则不但易产生冷缩孔，而且由于熔池之间不能充分熔合，易造成冷弯金属开裂。而提高灭弧频率收缩接弧时间，在前一个熔池尚未凝固时，后一个熔池已形成，使熔池总处于高温状态，从断绝了产生冷缩孔的机会。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。

3、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。使弧坑根部温度逐步升高，然后将焊条沿着预先做好的熔孔下压，听到“噗噗”声后，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时，将焊条沿预先作好的熔孔迅速下压，听到“噗噗”声湖稍作停顿，并提起焊条进行正常焊接。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，给左侧钝边滴铁水，再给右侧钝边一滴铁水，依次循环。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。其操作要领如下：引弧。焊接时，先在试板始焊端坡口内侧划火起弧，用长弧对始焊部位稍加预热，然后压电弧，使焊条在两钝边之间作轻微摆动。

当钝边熔化的铁水焊条金属熔滴连在一起，并听到“噗噗”声时，形成第一个熔池，灭弧。这时使在第一个熔池前端成熔孔，应使该熔孔向试板两侧各深入 0。5~1。0MM。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，在熔池前方作一熔孔，将电弧向坡口一侧压低并回焊10mm 左右。再收弧这样确保末尾熔池铁水饱满，以防止产生冷缩孔。迅速更换焊条后，在弧坑前部 10-15mm 左右处起弧，电弧引燃后向后拉，用长弧对焊缝金属预热在弧坑后部 10mm 左右压低电弧，用连弧焊手法运条到弧坑根部时，将焊条沿预先作好的熔孔往下压，听到“噗噗”声后，停顿 2 秒钟左右灭弧随即恢复原来的断弧焊法。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。

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干净。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 度-85 度。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，换焊条收弧前对熔池稍添铁水，迅速换焊条后在弧坑前 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。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。

5、盖面层的焊接盖面层的引弧方法同填充层。采用月牙形成或横向锯齿形运条，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。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，要稳住电弧并梢作停顿，以坡口边缘熔化。1-2mm 左右为准，使焊缝两侧边缘熔合良好，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。如接头部位偏后，其接头部位偏高；如偏前，则造成焊缝脱节。

三、焊接是易产生的缺陷综上所述在板与板对接平焊接双面成形过程中容易出现缺陷：未焊透、未熔合、焊瘤等。

1、未焊透产生的原因：

（1）试板的坡口角度缩小，钝边过大或装配间隙过小，点焊长度

不够且太薄，在焊接过程中由于拉伸和收缩应力的作用，使点焊处的使点焊处的焊点暴烈造成间隙变小，或选用的焊条直径过大，使得焊接熔敷金属送不到坡口根部而产生。

（2）焊接电流过小或焊速过快，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；或坡口两侧击穿焊接燃弧时间过短，未形成一定尺寸的熔孔。

（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一侧，在电弧作用不到之处产生未焊透。

（4）打底层焊接时，接头处产生未焊透这种情况在板状焊件中出现的最多其产生过程是：换焊条后，引坑温度降低，已焊部分与未焊部分温差大，试板间隙大小，换焊条引弧后未达到要求的预热温度就施焊，因而接头时电弧不能迅速将试件钝边击穿，造成接头处有一段未焊透。

2、未焊透防止的措施

（1）选择合适的焊条角度，打底焊时，焊接速度要控制得当，使电弧能充分熔化焊根。

（2）仔细清理坡口焊缝上的油锈等脏物。

（3）焊接过程中，发现焊条偏心引起偏弧时，应及时调整焊条的角度，将焊条向偏弧反方向摆动，使电弧对准熔池或更换焊条。（4）焊接过程中，应注意观察熔化情况，使之熔合良好。

3、焊瘤产生的原因：（1）坡口钝边过大，装配间隙过大。（2）在平焊打底时，焊接电流过大，焊接过慢，若造成熔边温度高，体积

大，液态金属因自身重力作用下坠而形成。（3）焊接过程中，焊工运条角度不当等。

4、焊瘤防止措施：（1）选择适宜的钝边尺寸和装配间隙，焊接过程中，控制熔孔的尺寸。（2）严格控制电流和层间温度。（3）选择合适的焊条角度、焊条摆动时，中间宜快些，两侧稍慢些。（4）注意观察熔池状态。（5）当发现熔池向外喷射小火星较多时，应立即灭弧，使熔池温度稍下降后再焊接。

参考文献：最新手工电弧焊技术培训大庆油田焊接研究与培训中心编著。机械工业出版社