手工电弧焊立焊位单面焊双面成型技术(共7页).doc

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手工电弧焊立焊位单面焊双面成型技术1.前言手工电弧焊是日常工业生产中应用最广泛的焊接方法之一，设备简单、操作方便、质量稳定是它的优点。本文主要论述手工电弧焊的立焊位置单面焊接双面成型技术，这种技术在钢结构重要等强接头焊接、压力容器及金属管道的焊接及维修施工中较常使用。单面焊双面成型焊接技术，是在焊件坡口一侧进行焊接，而在焊缝正、反面都能得到均匀整齐而无缺陷焊道的一种焊接操作方法，具有一定的操作难度。目前，在进行单面焊双面成型焊接实践中，主要有间断灭弧施焊法和连弧施焊法，两种方法各有其特点，只要掌握得当，均能获得良好质量的焊缝。本文将从焊接施工中的要点焊前准备、焊接操作、质量检查三个环节对手工电弧焊立焊位单面焊接双面成型工艺展开探讨，目的是优化焊接工艺、合理选配参数、提高焊接质量。关键词：电弧焊、单面焊双面成型、立焊位、工艺参数、质量控制。2.焊接施工要点2.1焊前准备2.1.1焊接辅助材料的选择要严格遵照国家现行有关规范的规定，手工焊条电弧焊的焊接辅助材料主要是指焊条。根据焊件母材材质来选择焊条，一般常用的有酸性焊条和碱性焊条两种，如酸性焊条E4303和碱性焊条E5016等。2.1.2手工焊条电弧焊的焊接设备一般有交流和直流两种，使用时选择要根据正确选配的焊条性能来确定。为了提高焊接质量，减少磁偏吹带来的焊接缺陷，酸性焊条一般选择交流焊机；碱性焊条由于焊接时电弧不稳定，一般选择直流焊机，但在焊接操作时电弧容易产生磁偏吹现象，要通过控制焊条角度、地线接触位置、电流大小等因素来保证顺利完成焊接。2.1.3焊件坡口的制备和焊件的清理要遵照设计和有关规范、规程的要求。2.1.4焊件的装配必须考虑焊接变形量，装配使用的点固焊条与正式焊接用焊条应相同。点固和焊接前焊条应按照有关规范要求进行烘烤和使用；焊条的直径根据母材厚度确定。2.2焊接操作2.2.1根据焊件厚度正确安排焊道顺序及数量，立焊位的单面焊接双面成型工艺，打底层要选择直径小的焊条，便于操作和保证熔透。2.2.2焊接操作方法要正确，打底焊有连弧和断弧两种焊接方法，填充和盖面一般采用连弧焊接，操作时注意熔池和熔孔的关系。2.2.3多层多道焊接时注意层间清理要彻底，使用碱性焊条时应保持合理层间温度，一般层间温度与预热温度相同。2.2.4焊接完成后应及时清理焊缝周围飞溅，重要的焊缝应按照要求打上焊工钢印代号。2.3质量检查2.3.1焊接完成的焊缝应及时进行100%外观检查。外观检查有肉眼观察和采用5倍放大镜检查两种。发现存在超标缺陷，应按照规定及时进行返修，返修工艺与正式焊接工艺相同。2.3.2需要进行无损检测的焊缝，应在焊接完成24小时后进行，且外观检查合格，无损检测的方法和比例及合格标准，应遵照设计和有关标准、规范要求。2.3.3无损检测发现有超标缺陷后，应及时通知施工部门进行返修，返修后的焊缝应进行复检，返修一般不得超过2次。3.焊接实例3.1焊前准备3.1.1试件材质及坡口制备材质：Q235、钢板厚度t=10mm；试件尺寸（单块）：300mm×150mm；坡口尺寸如图3.1.1所示。图3.1.1试板及坡口尺寸3.1.2焊接材料及设备：焊条选用E4303、φ3.2mm和φ4.0mm；焊接设备选择BX3-300交流焊机。焊接前焊条进行100℃~150℃烘烤，恒温2小时后冷却备用。3.1.3焊前清理采用φ100mm的角向磨光机，将坡口面及两侧20mm范围内的铁锈、油污、氧化物等清理干净，使其呈现出金属光泽。3.1.4试件装配1）装配时预置一定间隙下端始焊点间隙为3.2mm，上端终焊点间隙为4.0mm。2）定位焊采用与正式焊接型号相同的焊条进行，在试件坡口内两端点焊，焊点长度为10mm~15mm，点固完成后将焊点接头端打磨成斜坡状，以减少焊接缺陷的产生。3）焊接试板需预置反变形量，角度为3°~4°，也可以根据焊接经验和参数大小进行尺寸控制。4）装配时错边量要严格控制在≤1.0mm。3.2焊接操作3.2.1工艺参数选择如表3.2.1，焊接层次布置见图3.2.1。表3.2.1工艺参数焊接层次焊条直径（mm）焊接电流（A）打底层φ3.285~100填充层Φ4.0110~120盖面层Φ4.0100~110图3.2.1焊接层次布置图1：打底层2：填充层3：盖面层3.2.2操作要点1）打底层采用断弧法。在始焊点上方20mm处引弧，将电弧控制在5mm~6mm长度，缓慢拉至始焊点开始焊接。焊条与试板的下倾角为75°~80°，与焊缝左右两边夹角为90°。当焊至定位焊缝尾部时，应稍作停顿进行预热，采用三角形运条法使焊条电弧把坡口根部熔透形成椭圆形熔池，熔池的上方熔透坡口边形成熔孔见图3.2.2-1。此时听见电弧穿过间隙发出清脆的‘噗、噗’声，表示根部已熔透，这时应立即灭弧，以防止熔池温度过高使熔化的铁水下坠，使焊缝正面、背面形成焊瘤。灭弧后当熔池冷却到暗红色开始起弧依次操作完成打底层焊接，打底层焊缝背面厚度（余高）应控制在0~2mm。焊接过程中，要分清铁水和熔渣，避免产生夹渣。在立焊时密切注意熔池形状，发现椭圆形熔池下部边缘由比较平直轮廓逐步变成鼓肚变圆时，表示熔池温度已稍高或过高，应立即灭弧，降低熔池温度，可避免产生焊瘤。严格控制熔池尺寸，打底焊在正常焊接时，熔孔直径大约为所用焊条直径的1.5倍，将坡口钝边熔化0.8~1.0mm，可保证焊缝背面焊透，同时不出现焊瘤，当熔孔直径过小或没有熔孔时，就有可能产生未焊透。图3.2.2-1熔孔2）填充层焊接时，在距焊缝始焊端上方约15mm处引弧后，将电弧迅速移至始焊端施焊。每层始焊及每次接头都应按照这样的方法操作，避免产生缺陷。运条采用横向锯齿形或月牙形，焊条与板件的下倾角为75°~85°。焊条摆动到两侧坡口边缘时，要稍作停顿，以利于熔合和排渣，防止焊缝两边未熔合或夹渣。填充焊层高度应距离母材表面低1.5~2.0mm，并应形成平状或轻微凹形，不得熔化坡口棱边线，以利盖面层保持平直。对每层焊道熔渣要彻底清理干净，特别是边缘的熔渣。3)盖面层引弧操作方法与填充层相同。焊条与板件下倾角75°~85°，采用锯齿形或月牙形运条。焊条左右摆动时，在坡口边缘稍作停顿，熔化坡口棱边线1~2mm。当焊条从一侧到另一侧时，中间电弧稍抬高一点，保持熔池形状。焊条摆动的速度较平焊稍快一些，前进速度要均匀，每个新熔池需覆盖前熔池2/3~3/4，见图3.2.2-3。换焊条后再焊接时，引弧位置应在坑上方约15mm填充层焊缝金属处引弧，然后迅速将电弧拉回至原熔池处，填满弧坑后继续施焊。盖面时要保证焊缝边缘和下层熔合良好。如发现咬边，焊条稍微多停留一会，焊缝边缘要和母材表面圆滑过渡。图3.2.2-3盖面层熔池示意图1：前熔池2：新熔池4质量检验4.1焊缝100%外观检验合格。采用5倍放大镜观察没有发现裂纹，经测量焊缝的两侧增宽量均小于2.0mm，背面余高1.0mm~1.5mm，正面焊缝余高1.5mm~2.0mm，没有发现咬边、气孔、夹渣、未熔合等缺陷。4.2试板经X射线检测后达到Ⅱ级合格标准。