v形坡口对接横焊单面焊双面成形焊缝的方法分析论文_雷雨

海军职工大学 116041

摘要:采用v形坡口单面焊双面成形方法焊接时,第一层焊缝背面常产生缺肉和缩孔。为了解决这一问题,经过多次焊接试验并结合学生多 次训练,总结出一种解决的方法:利用灭弧法时采用两点击穿灭弧法,焊接时焊条与焊缝的夹角在30°左右,结合月牙形断弧焊操作法,使 电弧能深入到熔池根部和背面,加强了对熔池正反两面的保护,,从而消除了单面焊双面成形焊缝背面出现的缺肉和缩孔。

关键词:单面焊双面成形;焊缝背面;缺肉和缩孔;焊条角度

正文

采用单面焊双面成形技术,是不能进行双面焊接的重要部位时采用的一种焊接方法。在焊工资格证考试等操作中,经常采用此技术,主要是 因为对单面焊双面成形操作技术的掌握有一定的难度。尤其对大专、技校学生来说,掌握此技术是关键。此技术的难点就是第一层的焊缝的 焊接。在以往的教学中,由于对焊接工艺参数不够重视,仅凭自己的经验来传授给学生,焊条的角度不确定,甚至焊条垂直指向被焊母材, 这种操作方法在焊接过程中因为熔池不易观察和控制,所以在焊缝的背面易产生未焊透和未熔合,或产生余高超高、焊瘤等焊缝缺陷。焊缝 收尾处因冷却速度过快产生缺肉和缩孔等,造成焊缝不合格。很多同学在训练中,都有此现象出现。根据这种情况,本人经过深研焊接方法 ,利用教材的焊接工艺,反复试验,总结出一种解决的方法:利用灭弧法时采用两点击穿灭弧法,焊接时焊条与焊缝的夹角在25°~30°, 结合月牙形断弧焊操作法,使电弧能深入到熔池根部和背面,加强了对熔池正反两面的保护,,从而消除了单面焊双面成形焊缝背面出现的 缺肉和缩孔。在对学生进行训练中,全部掌握了这种方法。这种方法不但用于板材焊接,还可以用于管材和管板等方法的焊接。

在实际焊接时,对不同的焊接方法,合理的选择焊接工艺参数是获得良好的焊缝成形、合格的焊缝质量的必要保证。

v形坡口对接横焊单面焊双面成形方法焊接时,板厚10mm,焊条电弧焊的主要参数有焊条直径、焊接电流、电弧电压。见表:

主要焊接工艺参数对焊缝成形的影响

(1)焊接电流 焊接电流过大,焊条发红,易咬边,产生弧坑;焊接电流过小,焊不透,产生夹渣,不易引弧,焊缝成型不良。

(2)电弧电压 电弧电压取决于电弧长度,电弧长度越长,电弧电压越高,焊缝宽度越大。电弧长度太长,燃烧不稳定,飞溅大,易咬边 ,产生气孔。电弧长度过短,易粘焊条。

对钢板10mm板厚的,开v形坡口对接横焊单面焊双面成形方法焊接时,在焊接打底焊时可使用Ø3.2mm的焊条。

具体操作过程实例说明

以中级焊工考试板试件对接横焊为例。

1、焊前准备:

(1)试件材料。Q235钢,预置反变形角度4°~5°,焊机ZX5—400型或ZX7—400,

钝边1~1.5mm,错边量≤1.2mm。

(2)试件尺寸。300mm×200mm×10mm

(3)焊接材料。焊条E4315(结427)碱性焊条

(4)坡口形式。60°V形坡口,装配间隙3mm

(5)焊前清理。将坡口及其两侧各20mm范围内的铁锈、油污、氧化物等清理干净,使其露出金属光泽。

2、两点击穿灭弧法的应用

(1)单面焊双面成形焊接时,产生缺肉和缩孔的主要原因是熔池冷却速度过快,焊条的末端电弧温度在焊件上保温不足,若采用反复的两 点击穿灭弧法,电弧对焊缝背面具有热传递和保护作用,降低了熔池的冷却速度,避免灭弧处焊缝背面产生缺肉和缩孔及火口裂纹。所以解 决这个缺陷的最有效的方法就是两点击穿灭弧法。具体操作如下:

灭弧时,焊条向熔池上方迅速抬起断弧。这是焊条不要离开熔池过远,一般在10mm左右比较好。当熔池的颜色呈樱红色时,通过面罩过滤镜 看到熔池有2mm左右的红色点状时,焊条迅速在灭弧处再次引弧,然后迅速断弧。断弧—引弧—断弧,这个过程反复操作2次完成灭弧法操作 。

(2)应注意的要点。在始焊端的定位焊处引弧,略抬高电弧稍加预热,然后迅速下压焊条到坡口根部,沿着坡口根部两侧横向摆动,听到 “噗噗”声,表明背面已经焊透,立即灭弧。熔池颜色呈现红色点状时,即熔池的中间处于熔融状态时,快速在横焊位置坡口根部引燃电弧 ,由上向 下快速摆动焊接,反复重复此动作直至焊缝成形,要注意每次摆动都要保证电弧有1/3的坡口的背面,起到对熔池的保护 作用。

同时在焊接操作时,还要注意焊条的倾角,焊条与试板的夹角为30°左右,焊条倾向于焊接方向,有利于电弧深入到焊缝根部,加强了对焊 接熔池和焊缝背面的保护,焊接时便于清楚观察熔池的变化。

焊接过程中运条的方法也很重要,如果运条方法不当,即使有合理的焊接工艺参数,焊接效果也会大打折扣,甚至会出现焊缝成型不良等缺 陷。此次焊接应采用灭弧焊月牙形运条法,这样操作的优点是未焊接区域干净,试板坡口和未焊接的间隙部位没有飞溅物,能有效减少未焊 透等缺陷的产生。运条时,要控制好焊条的摆动速度,如果在熔池底部停留时间过长,会造成背面焊缝过高,如果摆动速度过快,会造成背 面成形不良。焊接速度均匀,才能得到满意的焊缝。

焊接时,中途要更换焊条,接头处是焊接的关键。接不好就会出现火口裂纹和缺肉、缩孔等缺陷,所以,在焊接时接头处采用长电弧对接头 部位进行预热,使电弧深入到熔池的底部,电弧的1/2深入到接头的背面,焊条在接头部位停留时间适当延长,以保证和消除焊缝收尾处残 留的火口裂纹和缩孔等缺陷,然后采用正常的月牙形灭弧摆动焊接。

通过运用和改变灭弧法,焊条角度及运条方式等措施,解决了单面焊双面成形焊缝背面缺肉和缩孔的问题,在对大、中专学生实习训练,提 高焊接技能水平,为海军国防建设服务贡献自己的力量。

论文作者:雷雨

论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期

论文发表时间:2018/9/12

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