單面焊雙面成形施工注意事項和焊接方法

宋永平

【摘 要】本文主要論述了單面焊雙面成形的焊接特性，單面焊雙面成形焊接常見的缺陷、焊接質量的影響、施工方法等，討論了單面焊雙面成形焊接過程中問題等特點，為了進一步研究單面焊雙面成形焊接性提供了參考依據。

【關鍵詞】單面焊雙面成形；常見缺陷；影響焊接因素；焊接方法

一、單面焊雙面成形的概念

單面焊雙面成形技術是采用普通焊條、焊絲等，在不需要任何輔助施工條件下，只是坡口根部在進行組裝定位焊時，應按焊接技術規程留出不同的間隙，在坡口正面進行焊接，就會在坡口的正背兩面都能得到均勻整齊、成形良好，符合質量要求的焊縫。

二、單面焊雙面成形常見的焊接缺陷

1.焊接結構上的缺陷

包括焊縫外表面高低不平、焊縫寬度不均勻、焊縫余高過高過低、焊瘤、氣孔、非金屬夾渣物、夾渣、裂紋、接頭缺陷、焊縫成形差、未焊透、焊縫咬邊等缺陷。這些缺陷是焊接過程中最容易出現的缺陷，這些缺陷會對焊縫質量和鋼結構造成力學性能、焊縫表面不美觀、應力集中、引發裂紋、導致鋼結構破壞、使焊接鋼結構無法承受正常的工作載荷，造成安全事故的主要原因。

2.性能上的缺陷

包括力學性能和化學性能不滿足焊接件使用要求。力學性能指抗拉強度、屈服強度、伸長率、硬度、沖擊功、疲勞強度、彎曲等。化學性能指化學成份、耐腐蝕性、晶粒度等，這些缺陷是焊縫鋼結構無法滿足設計要求的必要求條件。

三、單面焊雙面成形焊接質量影響的原因

1.焊接電流、電壓

焊接電流、電壓大小選擇適當與否直接影響焊接的最終質量。焊接電流、電壓過大，可以提高焊接速度、提高生產率，但容易出現咬邊、焊穿、增加焊接變形量、金屬飛濺、焊瘤也會使焊接接頭的組織由于過熱而發生變化。焊接電流、電壓較小，電弧不穩、未焊透、未融合、夾渣等缺陷。焊接電流、電壓應根據焊接工藝規程選擇適用的接頭形式。

2.焊接速度

焊接速度是焊接生產效率中的主要參數。合理選擇焊接速度對保證焊接質量是非常重要的。焊接速度應該均勻的，在均勻的情況下既保證焊透，保證不焊穿，同時還要使焊縫寬度和余高等符合圖紙和技術要求。焊接速度過快，熔池溫度不夠，易造成未焊透、未融合、焊縫成形差等缺陷。焊接速度過慢，使熔池加熱時間過長，熱影響區增加、焊接接頭的晶粒度變粗、機械性能降低、焊接件變形量變化大等缺陷。

3.焊接層數

單面焊雙面成形焊接層數的選擇對焊縫質量有直接關系，主要分為3部分打底、填充和蓋面。焊接層數主要根據板件厚度，焊條直徑，坡口尺寸，形式和裝配間隙來確定。可進行估算如下公式：N=δ/d，n為焊接層數；δ為焊接的厚度（mm）；d為焊條直徑（mm）；

4.焊條類型及焊條直徑

焊條選型決定焊縫成形后是否達到與母材一樣或者接近母材各種性能。焊條直徑的大小除了對生產率有一定影響外，對焊縫質量也有一定影響，所以生產過程中合理選擇焊條直徑。

5.操作因素的影響

焊工的單面焊雙面成形操作技術水平高低，直接影響焊縫處焊接質量。每個人焊5接都有一定差異，焊接打底、施焊方向、焊條角度、焊接方法、中間層及蓋面的施焊方式，接頭收尾等掌握的程度決定了焊接處焊縫高低質量，成為重要的原因。

焊接前對工件焊縫處打磨去除銹蝕、水分、清理干凈，焊接材料是否未經烘干或者烘烤溫度不夠而投入使用，未處理焊接材料會對焊縫根部或蓋面處產生大量氣孔，從而使焊縫質量達不到技術要求。

四、單面焊雙面成形施工方法：

焊前技術要求

4.1.1焊工持有效資格證書上崗。

4.1.2所有焊縫進行100%目視檢查，滿足相應技術標準。

4.1.3鋼結構件組焊前，對部件進行檢查是否滿足圖紙和相應技術要求。

4.1.4定板與板之間的相互垂直性，見圖1，允許偏差t=±L/1000 mm。（L-板垂線高度）

4.1.5帶坡口的焊件組裝時必須按技術要求保證焊接間隙及間隙均等性，焊條與焊絲組合的單面焊雙面成型焊件裝配間隙為3～3.5mm，采用氬弧焊定位，板與板、板及筒體的焊縫連接處均應在施焊前打磨出30mm寬清潔區域，該區域應露出金屬光澤，板的兩端加焊引弧板和熄弧板，見圖4示意。每個焊件焊后的直線度、平面度、平行度公差控制見圖2。

4.1.6對單面焊雙面成型大厚鋼板的V坡口，焊深達1/2坡口深度時，停止焊接，然后待鋼板溫度達到室溫時進行UT、MT探傷檢查，合格后進行余下坡口填充焊接。為了減小焊接變形量，焊接方向盡量采用橫焊方法見圖3示意。

4.1.7焊接后的焊縫表面必須去除焊接飛濺物及焊渣，并進行打磨處理。

4.1.8鋼構件焊接變形允許采用火焰矯形方法進行修整，用氧乙炔加熱其火焰應調整為中性焰，溫度以600～700度之內為宜，同一部位反復加熱的次數不得超過3次。

4.1.9焊縫焊后，距離板3～5mm處切割掉引、熄弧板，然后打磨殘余邊至板的邊緣平齊，詳見圖4。

五、總結

綜上所述，單面焊雙面成形技術在現代往往是壓力容器、海工項目，管道或者其他一些重要結構件，具有不可代替的位置。尤其小口徑容器管道和位置狹小的空間的地方，單面焊雙面成形技術的作用非常的重要。所以單面焊雙面成焊接方法和焊工水平要求特別高，因此單面焊雙面成形如果出現焊接缺陷，影響產品質量、使用性能、使用壽命、重則對人員生命造成不無挽回的損失。為了防止這些缺陷的產生，促使我們對單面焊雙面成形技術的進一步探索和研究。通過對外在因素單面焊雙面成形的焊接質量的影響分析，我們將對焊接缺陷、焊材因素、焊接工藝制定、操作方法，加以推廣，并對單面焊雙面成形的作業起到一定指導作用。

【參考文獻】

{1}獸樂.主編.現代焊接技術手冊上海：上海科學技術出版社，1993.

{2}雷世明.主編.焊接方法與設備北京：機械工業出版社，2004.