焊條電弧焊立對接焊的操作技能

康梟 劉子建 郭金霞 孟祥鋒

(鐵嶺技師學院，遼寧 鐵嶺 112000）

《焊工技能訓練》是職業技術學校機械類專業開設的技術實訓課程，課程教學質量的好壞直接影響到學生畢業后的工作，要求學生通過系統的學習之后，能夠掌握焊接勞動保護和安全檢查，焊條電弧焊、埋弧焊、氣體保護焊及其它焊割等基本操作。而焊條電弧焊由于設備簡單、成本低、工藝靈活等優點在生產中得到廣泛運用，所以焊條電弧焊實訓教學顯得尤為重要。為此，在教學中從基礎抓起，遵從中等職業技術學校學生的認知規律，力求教學內容為學生"樂學"和"能學"，在教學環節安排上，由淺入深，循序漸進。而立對接焊由于熔池在重力作用下極易下淌，掌握立焊的關鍵是選擇合適的焊接工藝參數和正確的操作方法。

1 焊接工藝參數

1.1 影響焊接的工藝參數

焊條電弧焊是用手工操作焊條進行焊接的電弧焊方法，是熔焊中最基本的一種焊接方法。而優質焊接接頭的獲得依賴于正確焊接工藝參數的選擇，因為它直接影響焊縫的形狀、尺寸、焊接質量和生產率。焊接工藝參數包括焊條直徑、電源種類和極性、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊接層數等。適當的電流、合適的焊接速度和電弧長度是保證焊條電弧焊立對接焊質量的重要參數，其中電流的調節更是重中之重。

1.2 電流調節

1.2.1 電流調節的理論公式

焊機的電流是如何調節的呢？一般可根據經驗公式I=(35-55)d。式中I為焊接電流（A），d為焊條直徑（mm），算出一個大概的焊接電流，然后在鋼板上進行試焊調整，直至確定合適的電流。

1.2.2 電流大小的經驗判定

1.2.2.1 聽響聲

當焊接電流大時，發出"嘩嘩"的聲音，猶如大河流水一樣；當焊接電流較小時，發出"沙沙"的聲音，同時夾雜清脆的噼啪聲。

1.2.2.2 觀察飛濺狀況

焊接電流過大時，電弧吹力大，有較大顆粒的熔液向熔池外飛濺，且焊接時爆裂聲大，焊件表面不干凈；焊接電流太小時，焊條熔化慢，電弧吹力小，熔渣和熔液很難分離。

1.2.2.3 觀察焊條熔化狀況

焊接電流過大時，在焊條連續熔掉大半根之后，可以發現剩余部分產生發紅現象；焊接電流過小時，電弧燃燒不穩定，焊條易粘在焊件上。

1.2.2.4 看熔池形狀

當焊接電流較大時，橢圓形熔池長軸較長；焊接電流較小時熔池呈扁形；焊接電流適中時，熔池的形狀像鴨蛋形。

1.2.2.5 檢查焊縫成形狀況

焊接電流過大時，焊縫熔數金屬低，熔深大，易產生咬邊；焊接電流過小時，焊縫熔數金屬窄而高，且兩側與母材結合不良；焊接電流適中時，焊縫熔數金屬高度適中，焊縫熔數金屬兩側與母材結合得很好。

1.3 調整焊接速度

焊接電流調節適當后，還要有一個合適焊接速度。焊接速度是單位時間內完成的焊縫長度。焊接速度應該均勻適當，既要保證焊透又要保證不燒穿，同時還要使焊縫寬度和高度符合圖樣設計要求。

如果焊接速度過慢，使高溫停留時間增長，熱影響區寬度增加，焊接接頭的晶粒變粗，力學性能降低，同時使變形量增大。當焊接較薄焊件時，則易燒穿。如果焊接速度過快，熔池溫度不夠，易造成未焊透、未熔合、焊縫成形不良等缺陷。

焊接速度直接影響焊接生產率，所以應該在保證焊縫質量的基礎上，采用較大的焊條直徑和焊接電流，同時根據具體情況適當加快焊接速度，以保證在獲得焊縫的高低和寬窄一致的條件下，提高焊接生產率。

1.4 弧長控制

1.4.1 電弧過長的影響

在焊接時，應力求使用短弧焊接。因為電弧過長會出現以下不良現象：電弧燃燒不穩定，易擺動，電弧熱能分散，飛濺增多，造成金屬和電能的浪費。焊縫厚度小，容易產生咬邊、未焊透、焊縫表面高低不平、焊波不均勻等缺陷。對熔化金屬的保護差，空氣中氧、氮等有害氣體容易侵入，使焊縫產生氣孔的可能性增加，使焊縫金屬的力學性能降低。

1.4.2 弧長控制措施

立焊指焊縫傾角90°（立向上）或270°（立向下）位置的焊接（如圖1）。立對接焊是指對接接頭處于立焊位置時的操作，這種操作有兩種方法：一種是生產中常用的由下向上施焊；另一種是采用向下專用焊條進行向下立焊。在教學中，僅對前一種方法，即立向上焊操作技能做重點指導，在多年的焊工實踐教學中，針對立焊時液態金屬易下淌形成焊瘤，使焊縫成形困難，采取以下措施：

①采用小直徑的焊條（直徑4mm以下），使用較小的焊接電流（比平對接焊小10℅-15℅）。這樣熔池體積要小，冷卻凝固快，可以減少和防止液體金屬下淌。

②采用短弧焊接，弧長不大于焊條直徑，利用電弧吹力托住鐵水，同時短弧也有利于焊條熔化金屬向熔池中過渡。

③采用合適的操作方法。焊接時焊條應處于通過兩焊件接口而垂直于焊件的平面內，并與焊件成60°-80°夾角。這樣的電弧吹力對熔池有向上的推力，有利于熔滴過渡，并托住熔池。

2.掌握操作姿勢

為了便于觀察熔池和熔滴過渡情況，操作時可采取胳臂有依托和無依托兩種姿勢。所謂有依托，臂膀輕輕地貼在上體的肋部或大腿、膝蓋位置，比較平穩、省力。所謂無依托，是把胳臂半伸開或全伸開懸空操作，要靠胳臂的伸縮來調節焊條位置，胳臂活動范圍大，但操作難度也較大。

2.1 握焊鉗方法

為便于操作和觀察熔池情況，握焊鉗方法可適當調整。有正握法和反握法兩種。一般常用正握法。當遇到較低的焊接部位和難以施焊的位置時，可用正握法，也可采用反握法，根據本人情況靈活掌握。

2.2 操作方法

2.2.1 挑弧法在立對接焊的操作技能教學中，為了控制熔池溫度，避免熔池金屬下淌，在操作手法上采用了挑弧法和滅弧法【2】。

圖2挑弧法所謂挑弧法，就是當熔滴脫離焊條末端過渡到熔池后，立即將電弧向焊接方向提起，這時為不使空氣侵入，其長度不應超過6mm。目的是讓熔化金屬迅速冷卻凝固，形成一個"臺階"，當熔池縮小到焊條直徑1-1.5倍時，再將電弧移到"臺階"上面， 圖2立焊挑弧法在"臺階"上形成一個新熔池，如此不斷地重復熔化-冷卻-凝固再熔化的過程，就能由下向上形成一條焊縫。

2.2.2 滅弧法

所謂滅弧法，就是當熔滴從焊條末端過渡到熔池后，立即將電弧熄滅，使熔化金屬有瞬時凝固的機會，隨后重新在弧坑引燃電弧。滅弧時間在開始時可以短些，因為此時焊件還是冷的，隨著焊接時間的延長，滅弧時間也要增加，才能避免燒穿和產生焊瘤。

不論用哪種方法焊接，起頭時，當電弧引燃后，應將電弧稍微拉長，以對焊縫端頭稍有預熱，隨后再壓低電弧進行正常焊接。

在焊接過程中，要注意熔池形狀，如發現橢圓形熔池的下部邊緣由比較平直的輪廓逐漸鼓肚變圓時，表示溫度已稍高或過高，應立即滅弧，讓熔池降溫，避免產生焊瘤，待熔池瞬時冷卻后，在熔池處引弧繼續焊接。另外，立對接焊道的接頭也比較困難，容易產生夾渣和造成焊縫凸起過高等缺陷。因此，接頭時更換焊條要迅速，采用熱接法。在接頭時，往往有鐵水拉不開或熔渣、鐵水混在一起的現象，這主要是由于更換焊條占用的時間太長，引弧后預熱不夠以及焊條角度不正確等引起的。產生這種現象時，必須將電弧稍微拉長一些，并適當延長在接頭處的停留時間，同時將焊條角度增大（與焊縫成90°），這樣熔渣就會自然滾落下去。

2.3 運條方法

在運條方法上，施焊第二層（蓋面層）焊縫，一般采用鋸齒形運條法和月牙形運條法，焊接時要合理地運用焊條的擺動幅度、擺動頻率、以控制焊條上移的速度，掌握熔池溫度和形狀的變化。

無論采用哪種運條方法，焊條擺動到兩側時都要停頓或上下擺動，即兩側穩弧停頓，中間快，均衡熔池溫度，并使兩側良好熔合。

結論

從上面分析可以看出，要掌握好焊條電弧焊立對接焊的操作技能，關鍵是焊接電流要調整適當，掌握合適的焊接速度和電弧長度，控制熔池溫度，避免下淌，運條要平穩均勻。這是焊條電弧焊立對接焊的重點和難點所在。

［1］邱葭菲.焊工工藝學 [M]中國勞動社會保障出版社，2005.

［2］馮明河.焊工技能訓練[M]中國勞動社會保障出版社，2005.