手弧焊板狀試件仰焊單面焊雙面成型操作方法

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板狀試件仰焊單面焊雙面成型操作是各種焊接位置中,操作難度最大的焊接位置。由于熔池溫度高,表面張力小,使焊縫背面易產生凹陷、未焊透,正面易出現焊瘤、咬邊等缺陷,焊縫成形較為困難。同時在施焊中,常發生熔渣超前的現象,故在控制運條方面比平焊和立焊困難些。

仰焊時,應力求采用合適的裝配間隙和保持最短的電弧長度,同時要求焊接電弧有足夠的挺度,能夠擊穿焊縫,使熔池在表面張力的作用下,以使鐵水在很短的時間內過渡到熔池中,能夠迅速凝固形成較為平整的焊縫。為使仰焊單面焊雙面成型得到滿意的焊接接頭,根據多年的實踐,同時也在吸取和借鑒先進單位培訓經驗的基礎上,總結出了一套仰焊位單面焊雙面成型的操作技巧和運條操作法,供大家參考﹑探討。

一、焊前準備

1、焊件

Q235兩塊鋼板,規格為300mm×125mm×12mm,坡口面角度為32°±2°

2、焊接材料

選用E5015焊條,直徑為3.2mm4.0mm。焊前要檢查焊條質量。須經350℃400℃ 烘焙12小時,然后放入焊條保溫筒中備用。

3、焊接設備、工具

直流弧焊機,焊接架,活動扳手,鋼直尺,鋼絲刷,清渣錘,角向磨光機,銼刀,鏨子,錘子,勞動防護用品等。

4、焊件的清理

用角向磨光機或銼刀將焊件坡口兩側正、反兩面20mm范圍內的油污、鐵銹等清理干凈,使之呈現金屬光澤,然后加工出鈍邊約為11.5mm。  

5、焊件的組對與定位焊

1)裝配間隙

始焊端為4.0mm,終焊端為5.0mm

2)定位焊

采用與焊接焊件相同牌號的焊條進行定位焊,并在焊件坡口兩端頭進行定位焊,定位焊縫長度為1015 mm,焊接要牢固,特別是終焊端,并將兩焊點接頭端打磨成斜坡。預制反變形量3°~5°,錯邊量應小于1 mm

二、確定焊接工藝參數

所用焊接工藝參數應在推薦標準范圍內(如下表)根據個人習慣自定,尤其是焊接電流,不能過大或過小。

仰焊焊接工藝參數

焊接層次

名稱

焊條直徑

mm

焊接電流

A

焊條與前進方向的角度/(°

運條方法

1

打底層

3.2

110125

6080

斷弧,橫向小擺動

2

填充層

3.2

120130

7080

鋸齒形運條法

3

填充層

4.0

130160

7080

鋸齒形運條法

4

蓋面層

4.0

130150

7080

鋸齒形運條法

三、焊接操作

利用手工焊條電弧焊進行單面焊雙面成形操作時,為了得到優良的焊接接頭,應熟練掌握以下操作要領:

1、 打底層的焊接

根據經驗打底層焊接時采用直流正接,直流正接時電弧吹力比較大,焊縫背面不容易產生內凹。

打底焊是保證單面焊雙面成型焊接質量的關鍵。施焊中要嚴格遵守“看”、“聽”、“準”三項要領,并相互配合同步進行。具體做法是在定位焊起弧處引弧,待電弧引燃后再把電弧運動到坡口中心,待點固焊點及坡口根部成半熔狀態,迅速壓低電弧將熔滴過渡到坡口的根部,并借助電弧的吹力將電弧往上頂,并作一穩弧動作和橫向小擺動使電弧的23穿透坡口鈍邊,作用于試板的背面上去,這時既能看到一個比焊條直徑大的熔孔,同時又能聽到電弧擊穿根部的“噗噗”聲,看到每側坡口邊各熔化11.5mm,并形成第一個熔孔(一個比坡口間隙大23mm的熔孔),為防止熔池鐵水下垂,這時應熄弧以冷卻熔池,熄弧的方向應在熔孔的后面坡口一側,不可斷弧在坡口中心,熄弧動作應果斷,以防產生縮孔。待熔池稍微冷卻(大約2秒),通過護目鏡觀察熔池液態金屬逐漸變暗,最后只剩下中心部位一個亮點時,再引弧,待電弧穩定燃燒后(電弧在坡口鈍邊兩側稍穩弧),迅速作橫向小擺動,運到坡口中心時還是盡力往上頂,同時也能聽到“噗噗”聲,使電弧的23作用于試件背面,使熔滴向熔池過渡,又形成一個新的熔池,就這樣引弧→穩弧→小擺動→電弧往上頂→熄弧,這樣反復類推,完成仰焊試板的打底焊。

施焊應注意的是:第一,打底焊時的三項原則,即“看”,就是看熔孔的大小,從起焊到終了始終要保持一致。“聽”就是在打底焊的全過程中應始終有“噗噗”的悅耳聲,證明已焊透。“準”就是在引弧、熄弧的斷弧全過程中焊條的給送位置要準確無誤,停留時間也應恰到好處。過早易產生夾渣,過晚又易造成燒穿,形成焊瘤。只有“看”、“聽”、“準”相互配合得當,才能焊出一個外觀美觀,背面成形好的焊縫。第二,需要注意的是關于“接頭”問題,每根焊條焊完,換焊條的時間要盡量快,應迅速在熄弧處的后方(熔孔后)10mm左右引弧,鋸齒橫向擺動到熄弧處的熔孔邊緣,并透過護目鏡看到熔孔兩邊沿已充分熔合,電弧稍往上頂,聽到“噗噗”聲,同時也能看到新的熔孔形成,立即斷弧,恢復正常斷弧焊接。

2、 填充層的焊接

23層為填充層的焊接。根據經驗填充層焊接時采用直流反接,因為反接的電弧比較穩定、飛濺少。施焊前應對打底層焊縫仔細清理熔渣和飛濺。在距焊縫始端10mm左右處引弧,而后將電弧拉回施焊處施焊。每次接頭都應如此。填充層的焊接需要注意的是千萬不要焊出中間高、兩側有夾角的焊縫,以防產生夾渣等缺陷,應焊出中間與焊道兩側平整或中間略低、兩側略高的焊縫為好。避免這種缺陷的方法是:運條方式采用鋸齒形擺動,并做到“中間快,兩邊慢”,即焊條在坡口兩側稍作停頓,給足坡口兩側鐵水,焊條橫向擺動要穩,運條要勻,電弧要短,控制好熔池溫度,避免產生焊縫中間高、兩側有夾角的焊縫。同時焊接最后一層填充層(第3層焊道)時應低于母材面11.5mm,過高過低都不合適,并保留坡口輪廓線,以利于蓋面層的焊接。

3、蓋面層的焊接

表面層焊接,需仔細清理熔渣、飛濺物。引弧同填充層,焊接時采用鋸齒形運條法,電弧要短,焊道要薄,焊條擺動到坡口邊緣時,要稍作停頓,以坡口邊緣熔化12mm為準,以防止咬邊。焊接速度要均勻一致,使焊縫表面平整。接頭時采用熱接法,換焊條前,應對熔池稍填鐵水,且迅速換焊條后,在弧坑前10mm左右處引弧,然后將電弧拉到弧坑處畫一小圓圈,使弧坑重新熔化,隨后進行正常焊接。

總之,在實際操作中只有我們不斷的發現問題,大膽實踐,總結經驗,就會取得滿意的焊接接頭,同時為提高操作技能、保證各項工程的焊接質量打下了良好的基礎。


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