單面焊雙面成形技術探討

摘 要：針對一些質量要求高的小直徑管道或容器，本文主要通過立焊操作技術要點，平焊、仰焊及橫焊操作技術要點，對單面焊雙面成形技術進行了論述。

關鍵詞：單面焊；雙面成形技術；探討

在一些焊接結構的焊接中，特別是一些質量要求高的小直徑管道或容器等，由于從背面無法鏟除焊根與重新焊接，故要求在坡口一側進行焊接而在焊縫正、背面都能得到均勻整齊無缺陷的焊道。這種焊接叫做單面焊雙面成形焊接，是手工焊接操作中難度較大的技術。這種焊接只用于V型和U型坡口的對接焊，所采用的某些U型坡口型式，其根部實際也是一個小的V型坡口。在這里主要介紹V型坡口的焊接法。平、立、仰、橫焊雖然在焊接方法上有所不同，但操作要點和焊后要求基本是一致的，即要求焊縫內不出氣孔、夾渣，根部均勻焊透。對平、立、橫焊背面不許出焊瘤，對仰焊背面不出或少出塌腰。

1.立焊操作技術要點

1.1引弧

在始焊處對準坡口中心開始引弧，焊條與工件的角度為左右，處于間隙中心。先讓電弧稍長一些，此時熔滴 向母材噴射，顆粒較細而零散，使母材始焊點達到預熱的目的。稍過片刻，當坡口兩側出現汗珠時便將電弧壓短，此時焊條熔滴向母材過渡的顆粒較大，并集中于電弧中心處，將已溶化的兩側坡口聯在一起，形成一個橢圓形熔池。焊條繼續向上運條，當熔渣清楚地從鐵水上淌下而在熔池前方打開一個小眼時，表示根部已熔透，此時可聽見電弧穿過間隙發出清脆的“花……”之聲。這時應馬上果斷迅速地滅弧，以防止熔池溫度過高而使熔化鐵水下墜，在焊縫正、背面形成焊瘤。

1.2 焊接

在上述滅弧后稍等一會，此時熔池溫度迅速下降，通過護目玻璃可見原先白亮的金屬熔池迅速凝固，液體金屬越來越小直到消失。此過程可明顯地看到液體金屬與固體金屬之間有一細白發亮的交接線。這交接線迅速變小，由熔池輪廓大小直到一個點而消失。重新接弧的時間應無害 交接線直徑大約縮小到焊條直徑的1-1.5倍時，重新接弧的時間應為交接線前部邊緣的下方1-2毫米處。這樣電弧的一半將前方坡口完全熔化，另一半將已凝固的熔池之一部分重新熔化，從而形成一個新熔池。這新熔池一部分壓在原先的熔敷金屬之上，結果與母材原先的熔池形成良好的熔合。在熔池溫度不過高的情況下，焊條可繼續送進和向上運動，不斷形成根部焊透程度良好的焊縫，直到再一次發現熔池溫度過高，再一次滅弧等待熔池冷卻……如此反復焊接便得整條焊縫。這就是所謂的“半擊穿焊法”。

1.3焊接注意事項

（1）焊接過程中始終要分清鐵水與熔，避免產生夾渣。

（2）在立焊時要密切注意熔池開狀，發現橢圓形熔池之下部邊緣由比較平直的輪廓逐漸鼓肚變圓時，表示熔池溫度已稍高或過高，應立即滅弧，讓熔池降溫可免出焊瘤。

（3）要嚴格控制熔孔尺寸。在正常焊接時，如熔池前方出現熔孔，當熔孔直徑大約為焊條直徑1.5倍時，可保證焊縫背面焊透，同時不出現焊瘤。當熔孔直徑為焊條直徑的二分之一或沒有熔孔時就可能產生未焊透，但肯定背面不會有焊瘤。

（4）機動靈活地運用“擊穿焊法”、“半擊穿焊法”、“不擊穿焊法”和“多點焊法”。

在正常坡口尺寸時用“半擊穿焊法”比較好掌握。但坡口制備并不那么均勻一致，鈍邊，間隙及坡口角度均有大有小。在間隙小、鈍邊大時，仍采用上述“半擊穿焊”時，則不能得到很好的焊縫。此時可采用“擊穿焊法”，即在滅弧后的再次弧點，選擇在交接線前部邊緣的前方。

在間隙較大情況下如仍采用“擊穿 ”或“半擊穿”焊法，則不可避免要出現焊瘤，此時應采用“不擊穿焊”法。即在滅弧后的再次接弧點，選擇在交接線后部邊緣的后方。

在間隙很大時，一般在焊條的直徑2倍以上，采用上述方法都得不到滿意焊縫，則可用“多點焊法”。間隙稍大時用兩點焊法，間隙過大時可采用三點焊法，每一點的焊法與前面所述一樣，即要熔化根部，又要熔化原熔敷金屬，而新熔池仍應控制為橢圓形，這兩三個熔池構成一組整體的橫向焊波。

與定位焊縫連接時應特別注意未焊透。當定位焊縫較陡時，電弧不能將其全部熔透，往往造成局部未焊透。一般焊前可將定位焊縫的兩端用扁鏟鏟去一部分，形成斜度較小的均勻小坡，以便電弧容易將它焊愛。或者用電焊將其“割”出斜坡，然后再焊。

2.平焊、仰焊及橫焊操作技術要點

2.1橫焊操作

當電弧指向上部坡口和下部坡口時，焊條角度稍有變化，所得焊縫及熔孔如圖。操作時的形象運作，應依焊接熔池溫度情況靈活運用。控制第一層雙面成形的操作原則與立焊相同。

2.2平焊操作

目的是控制焊接溫度，熔池前有適量弧吹到下面，且始終使熔池前端保持有同樣大小的熔孔。此時形象運作俯視如圖。根據熔池溫度和形狀大小的變化來決定選用點焊或連續焊法。在溫度高、熔池形狀增大時則應滅弧，在形狀大小不變時，可連續焊。控制坡口中第一層焊縫得到雙面成形的操作技術，原則上與立焊相同。但特別要注意防止燒穿出焊瘤。

2.3仰焊操作

具體運條時，可根據熔池溫度變化，采取點焊法或小段連弧焊法。基本操作要點與立焊相同，但應特別注意焊縫正面出焊瘤，背面出塌腰。塌腰系仰焊背部所特有的一種缺陷。由于熔池在高溫時表面張力較小，使鐵水在自重下產生下墜而引起。顯而易見，熔池溫度越高，表面張力越小，越易產生塌腰，熔池橫斷面在根部的直線尺寸越大，熔池鐵水重量越大，也越易產生塌腰；因間隙大，坡口角度大，鈍邊小形成根部尺寸大的熔池，也易造成塌腰。為了減少塌腰，除合理選擇坡口尺寸和焊接電流外，還應特別注意焊接時坡口兩側的穩弧運作。

如果用的是堿性低氫型焊條，為了得到雙面成形，則不能采用上述靠滅弧或挑弧控制熔池溫度的操作方法，因為這種類型焊條要求用短弧焊，否則易生氣孔。

采用直流弧焊機雙手工作法時，即一手焊接，一手隨時調節電流大小，達到隨時調節熔池溫度的目的，而弧長則始終保持不變。此種焊法，坡口間隙等 于焊條鋼芯的一半較適宜。熔池溫度可以由熔池的形狀和大小來判斷。具體作法是將直接焊機的調流器拆下來，并用導線引到焊工身邊，焊工應戴套頭式面罩，以便一手施焊，一手隨時調電流。

作者簡介：

費秀平（1979—），女，大學本科，工程師，現于金屬結構廠從事技術工作。