對接橫焊板操作探析

1、對接橫焊板操作探析板-板對接橫焊是電焊工中級考試實(shí)作部分的一個(gè)項(xiàng)目。對于應(yīng)考人員來說，在該項(xiàng)目的打底層焊接操作中，由于使用的是直流焊機(jī)、堿性低氫型焊條焊接，因此有時(shí)會(huì)遇到電弧偏吹問題。該問題使焊接過程不能順利進(jìn)行，影響了焊縫成形和焊接質(zhì)量，造成該項(xiàng)目得分較低，影響了總體考試成績。筆者通過改變試件接地線位置的方法，克服了電弧偏吹問題，并闡述了操作過程和施焊工藝，使得試件正反面的焊縫外觀檢測符合要求。1 電弧偏吹現(xiàn)象原理概述所謂電弧偏吹，是指在焊接過程中，由于氣流的干擾、焊條偏心的影響或磁場的作用而使電弧中心偏離電極軸線的現(xiàn)象。從其定義可知，客觀因素如氣流的干擾、焊條偏心等問題是容易解決的，而由磁

2、場作用引起的磁偏吹才是應(yīng)解決而經(jīng)常被忽略的問題（見圖1）。改變接地線位置后，較好地解決了電弧偏吹問題，保證了焊接過程的順利進(jìn)行。2 焊接準(zhǔn)備與試件裝配準(zhǔn)備尺寸為300 mm x 125 mm x 12 mm 的16Mn鋼板一對；ZX5-400型可控硅整流弧焊機(jī)；直徑為Φ3.2 mm和Φ4.0 mm 的E5015焊條，焊前應(yīng)進(jìn)行350400 烘干，保溫2 h，并放入焊條保溫桶中，做到隨用隨取。用砂紙和銼刀仔細(xì)清理存在于坡口正反兩側(cè)內(nèi)的鐵銹、油污等污物，要求20 mm范圍內(nèi)都應(yīng)該清理干凈，直至清理部位露出金屬光澤，同時(shí)矯平焊件并挫削出鈍邊。對接橫焊組對的各項(xiàng)尺寸，見表1。在試件兩端

3、進(jìn)行定位焊時(shí)，要焊牢，保證定位焊點(diǎn)長度10 mm左右，以防止焊接過程中出現(xiàn)收縮過大和開裂現(xiàn)象。由于采用的是多層多道焊，產(chǎn)生的角變形會(huì)大于其他焊接位置，因此應(yīng)預(yù)留較大的反變形量。3 操作過程分析橫焊時(shí)，熔滴和熔渣因受重力的作用而易下淌，熔滴在向試件過渡時(shí)容易偏離焊條軸線而向下偏斜，從而產(chǎn)生焊縫上側(cè)咬邊、下側(cè)金屬下墜、焊瘤、未焊透等焊接缺陷。焊道表面不易對稱，可以采用多焊道的方法來調(diào)整焊道外表面的形狀。為了克服熔滴重力的影響，避免產(chǎn)生上述缺陷，焊接過程中應(yīng)該注意以下5個(gè)方面：一是盡量采用短弧焊接，即電弧長度約為1.52.5 mm；二是選擇合適的焊條角度；三是運(yùn)條速度稍稍快些；四是熔池體積盡量控制在

4、合適的范圍內(nèi)；五是焊接電流應(yīng)稍小【1】。焊縫成形原理如下：在操作過程中，坡口的上側(cè)始終保持一個(gè)11.5 mm的斜向熔孔，在坡口下側(cè)熔化約0.51 mm，被熔渣均勻覆蓋，熔池在坡口內(nèi)側(cè)約3/5，外側(cè)約2/5，熔化的液態(tài)金屬和熔渣在電弧吹力的作用下依次送入熔池，熔池在運(yùn)動(dòng)中形成正反兩面的良好焊縫成形【2】。具體應(yīng)選用的對接橫焊焊接工藝參數(shù)，見表2。4 施焊工藝施焊工藝遵循橫焊板焊道的排列順序進(jìn)行，見圖2。其中，打底層為第1層（即第1道焊縫），填充層又可分為第2層（即第2道焊縫）和第3層（即第3道焊縫）；蓋面層由第4道焊縫、第5道焊縫、第6道焊縫組成。4.1 打底層將焊接試件按照圖1-b連好線后，將

5、大間隙端放置于右側(cè)，在試件左端的定位焊縫處把電弧引燃，隨后長弧拉到定位焊縫與坡口間隙的中心部位處預(yù)熱片刻（約12 s）。當(dāng)觀察到坡口鈍邊將要熔化時(shí)，立即壓下電弧，使熔化的部位與熔滴熔合而形成第一個(gè)熔池。在聽到坡口的背面發(fā)出噗噗;的電弧穿透聲后，馬上熄滅電弧，這時(shí)就會(huì)形成明顯可見的熔孔，熔孔的尺寸以熔入坡口兩側(cè)各約0.81 mm為好，電弧在上坡口根部停留時(shí)間應(yīng)該比在下坡口停留時(shí)間稍長些，使上坡口根部熔化約11.5 mm，下坡口根部熔化約0.51 mm。電弧的1/3用來熔化和擊穿坡口根部，另外2/3則應(yīng)覆蓋在熔池上，盡量保持熔池的形狀均勻一致。熄弧時(shí)焊條向后上方快速動(dòng)作，在從熄弧轉(zhuǎn)入引弧時(shí)動(dòng)作要利

6、索，焊條與熔池保持最短的距離（作引弧的準(zhǔn)備動(dòng)作），待熔池溫度下降，顏色由亮變暗時(shí)，迅速而準(zhǔn)確地在原熔池的頂端引弧后熔焊片刻（約0.8 s），再馬上熄弧【3】。按照引弧熔焊熄弧準(zhǔn)備引弧;的步驟操作，完成打底層的焊接。在焊接過程中，要密切留意熔孔的尺寸變化，當(dāng)發(fā)現(xiàn)熔孔尺寸變大時(shí)，即表示熔池溫度偏高了，應(yīng)果斷熄弧，再在坡口上側(cè)處輕輕點(diǎn)焊，補(bǔ)充少量的液態(tài)金屬；當(dāng)發(fā)現(xiàn)熔孔尺寸變小時(shí)，可以適當(dāng)增大焊條角度并稍微加長電弧燃燒時(shí)間，使其恢復(fù)正常尺寸。操作中，間斷滅弧時(shí)間約為12 s，而斷弧焊接時(shí)間則約為0.51 s，在更換焊條熄弧前，應(yīng)將電弧帶到坡口上側(cè)并向后方提起收弧，收弧動(dòng)作要果斷、利索。迅速更換焊條后，

7、在距原熔池后面約10 mm的地方引燃電弧，稍稍擺動(dòng)焊條，至弧坑處時(shí)，將焊條角度調(diào)整到與焊接方向成7080夾角，電弧壓向背面焊縫，在聽到噗噗;的擊穿聲后稍作停頓后滅弧，然后重復(fù)以上動(dòng)作進(jìn)行操作。當(dāng)焊至定位焊縫處即將熄弧前，應(yīng)使熔孔稍大一點(diǎn)，并將焊條進(jìn)一步壓低，以使背面焊縫成形與定位焊點(diǎn)熔合良好。4.2 填充層在第2層（即第2道焊縫），適當(dāng)調(diào)大焊接電流，稍微加快焊接速度。焊條下傾約10，與前進(jìn)方向成7580夾角。采用斜鋸齒形運(yùn)條法，電弧到上坡口處稍作停留，遇到凸起的地方稍快，凹下的地方稍慢，原則是該層完成后焊縫相對平整。在第3層（即第3道焊縫），更換直徑Φ4.0 mm的焊條后，與第2層的操

8、作方法相似，需要注意的是，這是填充層的最后一層，要特別注意控制好焊道的平整度，避免凹凸不平現(xiàn)象的出現(xiàn)，該層完成后應(yīng)使下坡口棱邊與焊道表面相距約1.5 mm，上坡口棱邊與焊道表面相距約0.5 mm，為蓋面層的操作打好基礎(chǔ)。4.3 蓋面層蓋面層采用3條焊道依次從下往上堆焊（見圖2），焊接最下面蓋面焊道（第4道焊縫）時(shí)，應(yīng)注意觀察熔池的下邊沿，只要熔化了坡口棱邊，就向前運(yùn)條，以保證形成圓滑過渡的焊縫。接下來的每一條焊道都要覆蓋前一條焊道的1/31/2，最后的上表面焊道（第6道焊縫）運(yùn)條速度要稍快，避免出現(xiàn)咬邊，以利于上表面圓滑過渡。蓋面焊道寬度以覆蓋上坡口邊沿和下坡口邊沿各1.52 mm為宜。5 結(jié)束語打底層選用直徑Φ3.2mm的焊條，便于控制背面成形；填充層的第2道焊縫也選用直徑Φ3.2 mm的焊條，但適當(dāng)增大了焊接電流，是為了能更好地修復(fù)上一道焊縫出現(xiàn)的凹凸不平的現(xiàn)象；從填充層的第3道焊縫開始，選用直徑Φ4.0 mm的焊條，要為下面蓋面層打好基礎(chǔ)，避免出現(xiàn)不利于蓋面層操作的情況。需要特別注意的是：每一層焊縫完成后，必須用敲渣錘、鏨子、鋼絲刷等輔助工具將熔渣、飛濺等清理干凈，以利于下層焊縫的操作。經(jīng)過不斷摸索，反復(fù)實(shí)踐，采用改變試件