在學習焊接技術中,焊條電弧焊單面焊雙面成形技術是焊接技術重點中的重點,電弧焊單面焊雙面成形同時也是焊工技能等級考核的重要內容,可見單面焊雙面成形是焊接必須掌握的操作技術。
一、焊條電弧焊單面焊雙面成形概述
焊條電弧焊單面焊雙面成形是從焊件正面進行焊接,焊后保證坡口正反兩面都能得到焊縫一種操作工藝方法。焊條電弧焊單面焊雙面成形技術廣泛應用于鍋爐壓力容器、高壓管道和重要焊接結構的焊接施工中。
二、單面焊雙面成形焊接工藝參數
為保證單面焊雙面成形質量,要正確選擇焊接工藝參數。主要焊接工藝參數包括焊條型號和直徑、焊接電流、焊接電壓、焊接速度和焊接電源種類等。
焊條型號對焊接過程的電弧的穩(wěn)定燃燒和焊縫的力學性能有著主要影響。要根據焊接層數、焊接位置和焊材等綜合考慮。焊條直徑要依據焊接位置和厚度來確定。一般來說,打底焊焊條直徑不應該超過3.2mm。
焊接電流可根據焊接經驗公式來確定:Ih=(30~55)dIh—焊接電流d—焊條直徑。焊接位置與焊接電流的關系在單面焊雙面成形的打底焊中尤為重要。對在相同焊條直徑條件下,平焊時,熔池中熔化金屬容易控制,可以適當加大電流,立焊和橫焊時的焊接電流比平焊應小10%-15%,而仰焊要比平焊減少10%-20%左右。合適的焊接電流:熔池中會發(fā)出煎魚般有節(jié)奏的聲音:運條時,熔渣會半露半蓋熔池,熔渣緊跟熔池;焊縫金屬與母材過渡圓滑。
焊接電弧主要由電弧長度來決定,電弧長,電弧電壓高,電弧短,電弧電壓低。電弧長,特別堿性焊條焊接是,電弧燃燒不穩(wěn)定,飛濺增多,焊縫成形不易控制,有害氣體侵入,產生磁偏吹影響焊縫金屬的力學性能。因此,采用短弧焊接,即采用焊條直徑的0.5-10倍。
根據焊條類型、母材材質、焊接結構來選擇電弧焊設備。如果使用酸性焊條焊接,單面焊雙面成形打底焊多采用斷弧焊,可以采用交流或直流焊機。如果采用堿性焊條焊接,單面焊雙面成形打底焊多采用連弧焊,一般采用直流焊機,極性采用直流反接。
三、單面焊雙面成形焊接手法
⒈斷弧焊法
斷弧焊法是通過控制電弧的不斷燃燒和滅弧的時間以及運條動作來控制熔池形狀、熔池溫度以及熔池中液態(tài)金屬厚度的一種單面焊雙面成形技術。斷弧焊法的背面成形機理主要是靠電弧的穿透力和熔池的表面張力及電磁收縮力。由于這種方法使熔池前方出現一個大于坡口間隙的熔孔,渣氣均能有效地保證正、背面焊縫熔池。
⒉連弧焊法
采用連弧焊的操作方法。連弧焊法是在焊接過程中電弧連續(xù)燃燒,采取較小的坡口鈍邊間隙,選用較小的焊接電流,始終保持短弧連續(xù)施焊的一種單面焊雙面成形技術。而且,在實際應用中多用堿性焊條焊接時。
基本操作要點:引弧后先將電弧壓縮到最低程度,并在施焊處以小齒距的鋸齒形運條組作橫向擺動,待聽到“噗”的一聲形成熔孔后,迅速將電弧移到任一坡口面,隨后在坡口間以一定的焊條傾角做微小擺動,時間約為2s,使電弧將坡口根部兩側各熔化1.5mm左右,然后將焊條提起1~2mm,以小齒距的鋸齒形運條作橫向擺動,使電弧邊熔化熔孔前沿,邊向前施焊。施焊時一定要將焊條中心對準熔池的前沿與母材交界處,使每個新熔池與前一個熔池相重疊。
連續(xù)焊法的施焊過程中,由于采用了較小的根部間隙與焊接參數,并在短弧條件下有規(guī)則地進行焊條擺動,因而可造成熔滴向熔池均勻過渡的良好條件,使焊道始終處于緩慢加熱和冷卻的狀態(tài),這樣不但能獲得溫度均勻分布的焊縫和熱影響區(qū),而且還能得到成形整齊、表面細密的背面焊道,因此連弧焊法是一種能保證焊縫具有良好力學性能和內在質量的單面焊雙面成形操作技術。
四、單面焊雙面成形基本能力
⒈焊縫中引弧能力。引弧要在焊縫中,以免因在焊縫外引弧損傷焊件。練習時,從摩擦法開始,逐漸縮短摩擦距離及焊條頭與工作面的距離。輕落輕起,克服慣性,快慢適中,使焊鉗運動軌跡逐漸達到近似垂直的效果。
⒉運條確保熔渣緊跟鐵液的能力。一般鐵液超前,熔渣滯后,電弧下的鐵液油光發(fā)亮處于下層,熔渣較暗,在鐵液上游動,確保確保熔渣緊跟鐵液,熔渣游動在鐵液上。在操作時,可采用調整焊條角度,調整焊接電流等方法,分開熔渣和鐵液,保證焊接質量。
⒊采用熱接頭的能力。在前道焊縫收尾處尚處于紅熱狀態(tài),快速更換焊條,立即引弧,這樣前后焊縫易于熔合,這樣能有效地避免氣孔和夾渣等缺陷。接頭恰到好處,在弧坑上運行的時間稍快,所給熔敷金屬的量要少避免造成焊縫接頭重疊和脫離。
⒋適合電流調節(jié)能力。操作者能夠根據焊件構造、焊接位置、焊接層數、焊機情況準確的調節(jié)電流,這對于獲得質量和美觀的焊縫成形是至關重要的。調電流要一靠”聽”、二靠”看”、三靠”比”,“聽”電弧聲音要發(fā)出煎魚般均勻的焊接聲音;”看”電弧燃燒狀況, 確保熔渣緊跟鐵液;”比”較熔池形狀及焊縫成形情況,焊縫金屬與母材呈圓滑過渡,熔合良好。
⒌控制熔池溫度能力。操作者要善于觀察溫度變化,做到有效地控制熔池的形狀及其相對位置。熔池溫度對焊接的影響很大,溫度低,熔池小、鐵液暗,流動性差,且易產生夾渣和未焊透;熔池溫度溫度適合,則熔池呈橢圓形、鐵液亮,流動性好,易于熔合;但熔池過高鐵液易下淌難于控制,成形難控制,且接頭塑性下降。溫度與電流大小及運條方式、電焊條夾角大小及停留電弧時間長短等均有密切關系,注意可克服收尾溫度高,難以填滿的困難。
焊條電弧焊單面焊雙面成形技術在操作上需要焊工掌握其理論知識和操作經驗。應用單面焊雙面成形技術,能夠突破雙面焊技術的局限性,對一些操作空間較小的構件進行有效的焊接。總之,加強對焊條電弧焊單面焊雙面成形技術的研究,是電弧焊工發(fā)展中的要求,焊條電弧焊單面焊雙面成形技術具有較高的推廣應用價值。