李佳
中国航发哈尔滨东安发动机有限公司 黑龙江 哈尔滨 150066
摘要：通过在焊条电弧焊单面焊双面成型过程中对焊接缺陷进行系统的分析，充分分析了气孔、背面内凹、咬边、夹渣等焊接缺陷形成的原因以及在焊接过程中如何防止相应缺陷的焊接方法，解决了焊条电弧焊单面焊双面成型技术的关键问题，使焊条电弧焊单面焊双面成型的技术得到进一步完善，然后加以推广，对焊条电弧焊单面焊双面成型的焊接作业有很好的知道作用。另外，在对被加工金属件进行焊接之前，需要首先确认电焊机的稳定性和引弧性是否处于最优状态，保证电焊机的工艺参数能够灵活的调节。在电源的选择方面也应该以直流电源为主，降低断弧率。
关键词：焊条；电弧焊；单面焊；双面成形
焊接技术是常见的金属冶炼技术之一，随着焊接技术的飞速发展和自动化程度的不断增加，焊条的电弧焊技术的作用越来越突出，尤其是在非标准结构件和小直径容器等的焊接安装过程中，单面焊双面成形的焊条电弧焊作用更加突出[1]。如果在焊接过程中不能够处理好材料、设备、工艺及操作等因素，会造成焊缝结果达不到预期的质量等后果，导致被加工设备出现安全隐患；为了总结焊条电弧焊单面焊双面成形技术和经验，笔者在自身实践基础上查阅相关文献资料，现将结果报道如下：
1气孔
气孔是由焊接熔池在温度很高的情况下熔化及在这过程中产生大量的气体而造成的，在一个大的过冷度的情况下，产生的气体还来不及排除。气孔的存在不仅降低了焊件的致密度，并且大幅度地削弱了焊件的有效工作界面，从而使焊件的寿命大大滴减少。一般从焊接焊缝的试验中可以了解到，气孔一般都是氢气孔还有一氧化碳孔，而在使用低氢含量的焊缝中一般有的是氮气孔和一氧化碳孔。
产生各类气孔的原因，我们首先从以下的方面来分析：电弧长度，在焊条电弧焊单面焊的焊接过程中，我们经常利用断弧焊来做底部的焊接。并且在这个过程中不断地要进行熄弧，接着是再引弧，这样就会使我们的电弧长短不一，如果使用的电弧过短就会出现粘接，反而电弧长度过长则会产生再引弧的困难，从而增加了引弧的次数，这样气泡便容易增多。因此，在焊接的过程中，一定要很好地控制好电弧长度，熄弧是一定要完全利用本身手腕的转动，千万要避免甩动小臂。只要我们注意在操作手法上做的完整到位，就可以很好地确定电弧长度，从而保证气泡只能少量地产生。
单面焊双面成形技术主要是指在不需要任何其他辅助设施的条件下，单纯的利用焊条在坡口根部位进行焊接时，根据断弧焊、连弧焊焊接电流的大小、焊接顺序和钝边的厚度来确定对接间隙的大小，在坡口的正面进行焊接，坡口的正、背两面都能得到成形良好，均匀整齐和符合质量要求的焊缝。这种焊接技术目前主要应用于管状对接接头、板材对接接头和骑座式管板接头的焊接过程中，也是焊工必须熟练掌握的焊接技术之一[2]。
2焊条电弧焊单面焊双面成形步骤及经验总结
2.1打底焊
打底焊是通过断弧焊接的方法将被焊接工件固定在操作台上，用110安培的焊接电流和直径为3.2毫米的焊条进行焊接。首先要引弧并对两边母材进行预热，防止热量不均匀，产生电弧偏吹，当运条到达焊根部位时，会出现半圆形的融孔，当听见电弧击穿声音时需要立刻断弧，此时熔池部位的温度会迅速降低，而进行重新引弧的位置应该是熔池凝固线前部的1毫米左右处，使电弧的一半将已凝固的熔池的一半重新熔化，另一半则将熔池的前方坡口全部熔化，这样反复的进行引弧和断弧操作，从而不断形成新的熔池，达到不断形成根部焊透、成形良好焊缝的目的[3]。
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2.2填充层焊接
焊接填充层应该选择的焊接电流为110安培，焊条应该选择直径为3.2毫米，焊接过程中保持焊条与被焊接件的夹角是90°。在焊接过程中，焊条要进行锯齿形（也可以月牙形）的摆动，当焊条到达两侧的坡口位置时，需要停顿一下，以达到良好融合的目的。
接头时引弧的位置应该是在弧坑前10毫米处，填满弧坑后进行正常的运条，焊接收尾时应将弧坑填满，在进行第三层的填充焊接过程中可以选择4.0毫米的焊条，焊接电流为160安培，焊缝的高度应该在比母材表面低2毫米，以利于盖面焊缝的焊接，运条手法采用月牙形或锯齿形，当摆动到两侧坡口时，稍作停留，以使熔合良好。接头与收尾与第2层相同。
2.3盖面层的焊接
在盖面层的焊接过程中选择焊接电流为160安培，直径为4毫米的焊条在被焊接件上呈锯齿形或者月牙形的摆动，焊接过程中保持被焊接件与焊条的夹角是90°-100°，运条到坡口边缘时，要稍作停留，保持熔池明亮、清晰。更换焊条时要在弧坑前引弧，并填满弧坑，然后正常运条。焊完后要进行清渣[4]。
在焊接过程中应该重点注意以下三点：一是在打底层进行焊接过程中应该重点注意保持焊缝金属饱满。二是在填充层的焊接过程中，要充分利用电弧自身吹力清除打底层焊缝表面缺陷，并根据焊件厚度确定施焊道数，保证合适的焊缝高度，有利盖面层焊接。三是在盖面层的焊接过程中，在保证质量的前提下，应该重点争取外表的美观。
3夹渣
夹渣分为底角夹渣和层间夹渣，首先我们来分析底角夹渣的形成过程，在水平方向被固定的仰焊或仰坡焊的焊接过程中，焊接工人为了使焊件充分地焊透同时又避免有焊瘤以及背面内凹等焊接缺陷，就采用大幅的摆动使焊道变得相对较宽，焊层也相对较厚，这样就使一部分焊渣来不及浮上来了，从而形成了夹渣。特别是在焊接第一层的焊道时，焊工的摆动相对幅度越大，那么产生的焊渣就越不容易浮上来，焊层如果越厚的话，出现焊渣缺陷的可能性越大。如果要避免这种夹渣那么就要控制焊道的宽度及厚度。层间夹渣不单单与焊接中杂质上浮有关系，还与第一层的焊道成型也有很大的关系，如果成型不好，焊道的中心相对过高则两边相对较低，坡口的周围就会形成深沟，容易聚集焊渣，使其不易清除。防止这种夹渣的措施首先应该将前一层的焊道清理干净，还需要在焊接的过程中尽量低焊接平整。
4经验总结
在对被加工金属件进行焊接之前，需要首先确认电焊机的稳定性和引弧性是否处于最优状态，保证电焊机的工艺参数能够灵活的调节。金属件对接间隙，应该控制在2.5～3.0mm之间，钝边的尺寸一般选在1.5～2.0mm之间，坡口边缘20mm以内处用磨光机打磨，露出金属光泽。焊条电弧焊单面焊双面成型缺陷主要有以上几种，在分析过其形成的原因和应对措施之后可以很好地提升焊工的操作性，使焊接质量进一步得到提升。
参考文献
[1]王能利，张希艳，潘希德等.多层焊对A/P异种钢复合管SMAW接头组织及性能的影响[J].焊接学报，2007，28（9）：51-54.
[2]井维海，陈俊强，周宝金等.焊条电弧焊对2205双相不锈钢焊接接头综合性能影响的研究[J].焊接，2009，（8）：23-26.DOI：10.3969/j.issn.1001-1382.2009.08.007.
[3]马佳，张雪梅，高云青等.挖掘机液压破碎锤锤头断裂的焊条电弧焊修复[J].焊接技术，2012，41（2）：54-55.DOI：10.3969/j.issn.1002-025X. 2012.02.017.
[4]何芬，屈金山，张德远等.不同焊接方法下316L不锈钢焊接接头组织性能研究[J].热加工工艺，2010，39（23）：179-182.
论文作者:李佳
论文发表刊物:《防护工程》2018年第10期
论文发表时间:2018/9/29
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