焊工操作技能多层多道教案设计

授课教案

潘宁：中级焊工培训

课题多层多道角焊及破口平焊

一、实习目的

通过本课题的实习，让学生掌握多层多道角焊及多层多道破口平焊，能根据不同试件的厚度，确定焊脚尺寸，焊接层数，焊接道数，达到焊脚尺寸大小基本均匀，焊脚断面尺寸形状满足要求。

定义：所谓多层多道就是为了避免焊接热输入量过高，而将焊道进行分层分道的焊接，以减少焊接变形及焊接收缩量。一般的说前道焊缝对后道焊缝起到了预热，而后道焊缝焊接时的加热过程是对前道焊缝的一次再热过程，也可以称为前道焊缝的热处理，从而改善了焊缝的机械性能。

注意：多层焊与多层多道焊的不同点。

多层多道焊主要是控制线能量/热输入过大；

热输入的公式为：电流*电压/焊接速度；当电流电压一定时，焊枪摆动过大。焊接速度就会降低，热输入会变大。

横向摆动降低焊接速度，增加焊接线能量。线能量过大焊缝热影响区晶粒粗大，性能硬而脆。焊缝易开裂。

多层多道焊很明显是针对厚的板/高压管及特殊钢，减少热输入多大带来的负面影响诸如：变形增大，拘束应力大，降低金属材料性能等。

平位多层多道焊：

平位角焊包括角接接头和T型接头，平接和搭接接头平焊。因角接接头、搭接接头、T型接头平角焊操作相类似，因此，本课题只介绍T型接头的操作。

焊角尺寸决定焊接层数与焊接道数。一般当焊脚尺寸小于6mm时，采用单层焊，焊脚尺寸6-8mm时，可以考虑焊两层，焊脚尺寸大于8mm时，必须采用多层多焊道，如图所示：

（1）焊丝J50-6Φ1.2 母材：普钢及高强板

（2）焊接电源奥太350A直流电源。

（3）CO2气体及Ar80％＋CO2 20％各一组

2、试件的加工及清理钢板厚度σ=12mm（用于角焊练习），σ=19-22mm（用于开坡口35°-45°焊接练习），采用气割下料成100×300mm，破口形式1.T型、2.V型、3.单边V型每种规格每人次各一对。

.

三、操作说明

（一）、σ=12mm钢板角焊

1、操作步骤

（1）打光待焊处20mm，直至露出金属光泽。

（2）装配及定位焊（长度不小于30mm的4mm角焊定位，定位间距100～150mm。）

（3）工艺参数：1、普板推荐电流150-280A 电压21-32V 气流量CO2焊15-20升，混氩气12-15升干伸长12-15mm。

2、高强板推荐电流130-240A 电压20-28V 气流量混氩气12-15升干伸长12-15mm。

（l）、装配及定位焊

焊件装配应保证两板件垂直，。如图所示：

为保证定位焊缝的质量，应做到：

①定位焊缝一般都作为以后正式焊缝的一部分，所用焊材应与以后正式焊接时相同。

②为防止未焊透等缺陷，定位焊时电流应比正式焊时大10～15％。

③如遇有焊缝交叉时，定位焊缝应离交叉处50mm以上。

④定位焊缝的余高不应过高(以平面或凹面最佳)，定位焊缝的两端应平缓过渡（必要时修磨成斜坡），以防止正式焊接时产生未焊透等缺陷。

⑤如定位焊缝开裂，必须将裂纹处的焊缝刨除后重新定位焊。在定位焊之后，如出现不垂直，应进行校正，才能正式焊接。

（2）焊接方法/平位角焊

注意焊缝的起头、连接和收尾填弧坑。

首先进第一道（打底焊）的焊接，选用直径1.2mm焊丝，分别选用不同的焊接电流150～280A之间，练习5mm角焊6mm角焊8mm角焊，以掌握不同焊速要领，直线形运枪，短弧焊接，不摆动。焊枪角度如图所示。

为了获得较大的熔深和宽度，运枪速度可慢些。使熔深达到3mm 以上，焊缝宽度应为7～8mm，余高小于1.5mm。

打底焊因点固焊道影响易产生焊缝成形不良。操作时应注意；

1.焊接时应采用直线式或直线式小锯齿运枪。以获得较小熔池和整齐的焊缝成形。

2.生产操作时，可将焊件一头垫起，使其倾斜5°～10°进行下坡焊这样可提高焊速和减小熔深，以减小变形。

四、缺陷的产生及防止

角焊是比较容易施焊的位置，但是如果焊接参数选择和运枪方法不当，也容易产生下列缺陷：

1.焊偏产生原因是在施焊时，电弧距离坡口根部中心线或前一层焊道过远；焊枪角度不合适。

2.焊瘤产生原因是焊接电流太大，焊接速度过慢，导致熔池温度过高；焊枪角度不合适，焊速过慢，引起熔池金属外淌。

3.夹渣产生原因是在施焊过程中，焊枪角度不合适，电弧太长，没有控制住熔池流向，导致熔池金属和熔渣没有分离，熔渣没有充分浮出熔池；，施焊时由于焊接电流太小，焊接速度过快，熔渣没有熔化，或虽已熔化但未能浮出熔池。

4.气孔产生原因没有认真清理枪嘴，焊枪角度不合适，气流量过大或过小，气压不足，气体不纯等。

综上所述，在焊前准备和焊接过程中，应该采取相应的有效措施。防止各种焊接缺陷的产生，保证焊接质量。

五．多层多道注意事项

训练时，我们可选择σ=10-12mm的钢板进行多层焊。采用多层

焊时，由于焊脚表面较宽，坡口较大，熔化金属易下淌，给操作带来一定困难，所以，采用多层多道焊比较合适。如焊脚尺寸在10-12mm时，一般可焊三层六道焊完成，随焊脚尺寸的增大，可焊四层十道或五层十五道。如图所示：

图多层多道焊的焊道排列图

a)焊第一道焊缝时，用Φ1.2的焊丝，I=150-180A，直线形运

枪，收尾时注意填满弧坑，焊完将熔渣清除干净。

b)焊第二道焊缝时，对第一条焊道的覆盖不小于三分之二，焊

枪应对准打底焊道的下沿，焊枪与水平焊件的角度稍大些，应在50-60度之间，以使熔合金属与水平焊件很好的熔合。

如图10-6所示：

焊枪与焊接方向夹角仍为80度，直线形运枪或小锯齿形运枪，焊完焊道2，不须敲渣，直接焊焊道3，以保证焊道成形良好。

c)焊接第3道焊道时，对第二条焊道的覆盖应有三分之一至二

分之一，焊枪与平焊件的角度为40-50度，电弧应对准打底

焊道的上沿。

焊枪角度太大，易产生焊脚下偏现象，运枪时，可稍作摆动，使熔池上沿与立板平滑过渡，熔池下沿与焊道均匀过渡。焊接中如发现第二条焊道覆盖第一条焊道大于三分之二时，在焊第三道时，可采用直线运枪，运枪速度稍快，以免第三条焊道过高。如果第二道覆盖太少时，第三道焊接可采用斜齿形运枪方法，运枪时在垂直焊件上要稍作停留，以防止咬边，这样就能弥补由于第二道覆盖过少而产生的焊脚下偏现象。

d)焊接第四道时，焊缝应压住焊道3的三分之一左右，压得太

少，易产生缺陷。焊接焊道4前，应清除焊道2和焊道3的

焊渣。

e)焊接焊道5时，焊道应覆盖焊缝4的二分之一以上，且基本

覆盖完焊道3，如图10-5所示，且应注意焊道5的焊枪所处

的位置及角度。

f)焊接焊道6时，应注意保证焊道与立板平滑过渡，同时防止

咬边，与焊道5过渡应均匀，不能出现沟槽。

采用四层十道或五层十五道焊接时，操作仍按上述方法进行。但这样的平角焊只适用于承受较小静载荷的焊件。对于承受较大或动载荷的焊件，应开坡口，以保证根部焊透，其焊接方法与多层多道焊相同。

六、技术要求与评分标准，

焊件焊后变形应较小，无明显咬边现象，焊件表面应无夹渣，气孔、裂纹，焊瘤等缺陷，焊缝宽窄基本一致，波纹高低基本相同，接头处无过高，过低现象，弧坑应填满。

1、表面质量20分焊缝不直，扣5—10分，接头过高，接头不良各扣5分，波纹粗糙扣5—10分。

2、余高≤2 20分每超差1扣5分

3、焊缝宽度+2 20分每超差1 扣5分

4、夹渣10分一处夹渣扣5分

5、咬边15分深度大于0.5mm，累计10mm ，扣

5分

6、气孔10分有气孔，一处扣2—5分

7、垂直度 5 分偏差大于1mm，扣5分

8、安全文明生产违章扣分

多层多道应用实例：

受力件焊合

压力容器耐腐蚀层堆焊

良好

接头不良宽窄不良

七、安全注意事项

1.焊工工作时必须穿戴劳保用品。

2.敲渣时，必须戴眼镜，以免焊渣溅入眼内。

3．工作完毕，必须切断电源，收好所用的工具。将场地打扫干净，方可离开。

本训练针对产品：

自动焊图