單面焊雙面成形操作方法

1、技師論文提高單面焊雙面成形質(zhì)量的操作方法指導(dǎo)教師：名：申報(bào)專(zhuān)業(yè)：焊工鑒定等級(jí)：技師日期：2016年9月12日提高單面焊雙面成形質(zhì)量的操作方法摘要:手工電弧焊單面焊雙面成形的焊接質(zhì)量受到了焊接設(shè)備，工藝參數(shù)，焊材操作技術(shù)等的限制。本文詳細(xì)分析了焊接電源、焊接電流、焊接速度、電弧電壓、焊接層數(shù)、焊條類(lèi)型、焊條直徑等工藝因素對(duì)單面焊雙面成形技術(shù)焊接質(zhì)量的影響和造成的相關(guān)缺陷的原因，并提出了相應(yīng)的防止措施，解決單面焊雙面成形技術(shù)的缺陷，對(duì)此類(lèi)焊接方法具有一定的指導(dǎo)作用。關(guān)鍵詞：手工電弧焊；單面焊雙面成形；質(zhì)量；原因；措施前言：焊接技術(shù)是一門(mén)重要的金屬加工技術(shù)，盡管焊接技術(shù)發(fā)展很快，自動(dòng)化焊接程度越來(lái)越

2、高，但手工電弧焊仍占有不可替代的位置，尤其是在小直徑管道和容器的焊接，單面焊雙面成形焊接技術(shù)的作用更顯突出。高質(zhì)量的單面焊雙面成形焊縫應(yīng)圓滑過(guò)渡，不得有裂紋、未融合、夾雜、氣孔、焊瘤、咬邊等缺陷。但是在焊接過(guò)程中由于設(shè)備，焊材，焊接工藝及操作等原因，導(dǎo)致焊縫成形不達(dá)標(biāo)，重而使其工件的使用壽命受到嚴(yán)重的影響，甚至有可能造成嚴(yán)重的損失。一、手工電弧焊單面焊雙面成形技術(shù)的概念手工電弧焊單面焊雙面成形是采用普通焊條，在對(duì)工件開(kāi)坡口并進(jìn)行組裝定位焊，按焊接的不同位置，采用不同的手法對(duì)坡口進(jìn)行焊接，達(dá)到單面焊，雙面成形的效果。這種方法主要適用于板材對(duì)接接頭，管管對(duì)接接頭等，是壓力容器焊工應(yīng)熟練掌握的操作技

3、能。二、單面焊雙面成形常見(jiàn)的焊接缺陷2.1 氣孔焊接時(shí)熔池中的氣泡在凝固時(shí)未能逸出而殘留下來(lái)形成的空穴叫做氣孔。氣孔不僅出現(xiàn)在表面，也會(huì)出現(xiàn)在內(nèi)部。氣孔首先影響的是焊縫的氣密性和水密性，減少焊縫的有效面積，造成應(yīng)力集中，降低焊縫強(qiáng)度和韌性（常見(jiàn)的氣孔有氫氣孔，氮?dú)饪?，一氧化碳?xì)饪椎龋?.2 夾雜焊縫中的夾雜物指焊接冶金反應(yīng)產(chǎn)生的、焊后殘留在焊縫金屬中的微觀非金屬雜質(zhì)（如氧化物，碳化物），它會(huì)導(dǎo)致焊接結(jié)構(gòu)塑性和韌性降低，增加熱裂紋和層狀撕裂的敏感性。2.3 焊接裂紋在焊接應(yīng)力及其它至脆因素的作用下，焊接接頭中局部地區(qū)的金屬原子結(jié)合力遭到破壞而形成的新界面所產(chǎn)生的縫隙叫焊接裂紋。焊接裂紋在生產(chǎn)中

4、經(jīng)常會(huì)造成廢品，而且可能造成災(zāi)難性事故。因此，裂紋在生產(chǎn)中一般是絕不允許的。2.4 咬邊焊接咬邊是指由于焊接參數(shù)選擇不恰當(dāng)，或操作方法不正確，沿焊趾的母材部位產(chǎn)生溝槽或缺陷，它是由于焊接時(shí)由于熔敷金屬未完全覆蓋在母材的已熔化部分，在焊趾處產(chǎn)生的低于母材表面的溝槽。是焊接電弧把焊件邊緣熔化后，沒(méi)有得到焊條熔化金屬的補(bǔ)充所留下的缺口。超出焊接工藝質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求的咬邊將削弱接頭強(qiáng)度，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)件的破壞。2.5 未焊透和未融合焊縫金屬與母材之間未被電弧熔化而留下空隙，稱(chēng)為未焊透，常發(fā)生在單面焊根部和雙面焊中部。焊縫金屬與母材之間、焊縫金屬之間彼此沒(méi)有完全熔合在一起的現(xiàn)象，稱(chēng)為未熔合。三、缺陷對(duì)單面焊雙面成

5、形質(zhì)量的影響3.1 增加消耗，降低結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和使用壽命焊接生產(chǎn)中，高質(zhì)量的焊接焊縫可達(dá)到焊接設(shè)計(jì)要求，保證焊件的正常使用壽命。出現(xiàn)各種缺陷，就會(huì)增加板材，焊材，電力，人力等各項(xiàng)的多余消耗并且這些缺陷容易造成應(yīng)力集中，減少使用壽命，對(duì)工件的使用時(shí)非常嚴(yán)重的潛在危險(xiǎn)。3.2 焊接缺陷對(duì)結(jié)構(gòu)的安全生產(chǎn)帶來(lái)的威脅和引起的安全事故單面焊雙面成形焊接主要用于壓力容器，管道等重要構(gòu)件的焊接生產(chǎn)中，一旦出現(xiàn)焊接質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，焊接的焊補(bǔ)是很困難的，主要的是在生產(chǎn)過(guò)程中受到各種交變載荷及壓力的作用，使焊縫的處應(yīng)力集中，減弱了焊接接頭的強(qiáng)度輕則使使用產(chǎn)品使用壽命減少和損壞。重則導(dǎo)致重大事件的產(chǎn)生，造成財(cái)力，人員等損失

6、四、單面焊雙面成形焊接質(zhì)量影響的原因4.1焊接電源對(duì)焊接質(zhì)量的影響焊接電源是焊接工藝執(zhí)行過(guò)程中重要的因素。若焊接電源自身性能不好，必然不會(huì)產(chǎn)生良好的焊縫。但焊機(jī)的引弧性能差，電弧燃燒不穩(wěn)定，就不能保證工藝參數(shù)的穩(wěn)定，焊接過(guò)程就無(wú)法正常進(jìn)行，焊接質(zhì)量就得不到保證，在交流焊接電源時(shí)，電弧穩(wěn)定性差；采用直流電源焊接時(shí)，電弧穩(wěn)定、飛濺少，但電磁弧偏吹較嚴(yán)重。4.2 工藝因素對(duì)單面焊雙面成形焊接質(zhì)量的因素4.2.1焊接電流焊接電流大小選擇適當(dāng)與否直接影響到焊接的最終質(zhì)量。焊接電流過(guò)大，可以提高生產(chǎn)率，并使熔透增加，但易出現(xiàn)咬邊、焊穿、增加焊件變形量和金屬飛濺量，尤其是在立焊和仰焊時(shí)，易出現(xiàn)焊瘤。焊接電流

7、較小，電弧不穩(wěn)，熔深小，易出現(xiàn)未焊透，融合不良、夾雜等缺陷。焊接電流應(yīng)根據(jù)板件厚度，接頭形式，焊接層，焊條型號(hào)直徑焊接經(jīng)驗(yàn)等因素綜合考慮。對(duì)于直徑一定的焊條所適應(yīng)的電流范圍如下表：焊條直徑（mm）2.53.245焊接電60810013160200流（A）002102704.2.2 焊接速度焊接速度是焊接生產(chǎn)效率中一項(xiàng)主要參數(shù)。合理選擇焊接速度對(duì)保證焊接質(zhì)量是非常重要的。焊接速度首先應(yīng)該是均勻的，在均勻的情況下既保證焊透又保證不焊穿，同時(shí)還要使焊縫寬度和余高等符合技術(shù)要求。焊速過(guò)快，使熔池溫度不夠，易造成未焊透，未融合，焊縫成形不良等缺陷。焊速過(guò)慢，使熔池加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，熱影響區(qū)寬度增加，焊接接頭

8、的晶粒變粗，機(jī)械性能降低，焊件變形量變大，同時(shí)還會(huì)使焊層變厚，導(dǎo)致熔雜倒流，造成夾雜等缺陷4.2.3 焊接電弧實(shí)際生產(chǎn)中，焊接電弧可能由于各種原因而發(fā)生燃燒不穩(wěn)定的現(xiàn)象，如電弧經(jīng)常間斷，不能連續(xù)燃燒，電弧偏離焊條軸線(xiàn)方向或電弧搖擺不穩(wěn)等。而焊接電弧能否穩(wěn)定，直接影響到焊接質(zhì)量的優(yōu)劣和焊接過(guò)程的正常進(jìn)行。影響電弧穩(wěn)定的因素，除操作者技術(shù)不熟練外，可歸為以下幾個(gè)方面。(1) 焊接電源的種類(lèi)、極性及性能的影響。一般來(lái)說(shuō)，用直流焊機(jī)比用交流焊機(jī)電弧穩(wěn)定，反接比正接電弧穩(wěn)定，空載電壓較高的焊機(jī)較之空載電壓較低的焊機(jī)電弧穩(wěn)定。(2) 焊條藥皮的影響。藥皮中含有易電離的元素，如鉀、鈉、鈣和它們的化合物越多，

9、電弧穩(wěn)定性越好。含有難于電離的物質(zhì)，如氟的化合物越多，電弧穩(wěn)定性就越差。此外，焊條藥皮偏心，熔點(diǎn)過(guò)高和焊條保存不好，造成藥皮局部脫落等都會(huì)造成電弧不穩(wěn)。(3) 焊接區(qū)清潔度和氣流影響。焊接區(qū)若油漆、油脂、水分及污物過(guò)多時(shí)，會(huì)影響電弧的穩(wěn)定性。在風(fēng)較大的情況下露天作業(yè)，或在氣流速度大的管道中焊接，氣流能把電弧吹偏而拉長(zhǎng)，也會(huì)降低電弧的穩(wěn)定性。(4) 磁偏吹的影響。在焊接時(shí)，會(huì)發(fā)生電弧不能保持在焊條軸線(xiàn)方向，而偏向一邊，這種現(xiàn)象稱(chēng)為電弧的偏吹。引起磁偏吹的根本原因是由于電磁周?chē)艌?chǎng)分布不均勻所致。造成磁場(chǎng)不均勻有兩方面：一種是焊接電纜接在焊件的一側(cè)，焊接電流只從焊件的一邊流過(guò)；另一種是在靠近直流電

10、弧的地方有較大的鐵磁物體存在時(shí)，引起電弧兩側(cè)磁場(chǎng)分布不均勻。在焊接過(guò)程中，可采用短弧、調(diào)整焊條傾角(將焊條朝著偏吹方向傾斜)或選擇恰當(dāng)?shù)慕泳€(xiàn)部位等措施來(lái)克服磁偏吹。4.2.4焊接層數(shù)單面焊雙面成形焊接層數(shù)的選擇對(duì)焊縫也有一定影響，主要分為3部分打底，填充和蓋面。據(jù)以焊接層數(shù)主要根據(jù)板件厚度，焊條直徑，坡口尺寸，形式和裝配間隙來(lái)確定。可進(jìn)行估算如下公式：n二6/d，式中：n為焊接層數(shù);§為焊件的厚度（mm）；d為焊條直徑（mm）對(duì)于低碳鋼和強(qiáng)度較低的低合金鋼在單面焊雙面成形時(shí)，多層焊，每層焊縫過(guò)后，對(duì)焊縫的塑性有不利的影響，且由于焊接厚度過(guò)大導(dǎo)致焊接速度過(guò)慢，使焊縫熔雜倒流，造成焊縫夾

11、雜等缺陷。但每層也不易過(guò)薄，導(dǎo)致焊縫兩側(cè)未融合等缺陷。4.2.5焊條類(lèi)型及焊條直徑焊材類(lèi)型決定焊縫成形后是否能達(dá)到與母材一樣或者接近母材各種性能。因此焊縫質(zhì)量的高低主要看焊縫成形后是否能達(dá)到與母材一樣或者接近母材各種性能。所以焊條類(lèi)型的選擇對(duì)焊縫質(zhì)量的影響也是很重要的。焊條直徑的大小除了對(duì)生產(chǎn)率有一定的影響外，對(duì)焊接質(zhì)量也有一定的影響。焊條直徑一般根據(jù)焊件的厚度選擇；同時(shí)還要考慮接頭形式，施焊位置和焊接層數(shù)，對(duì)于重要的結(jié)構(gòu)還要考慮而熱輸入的要求徐澤焊條直徑。一般情況下焊條直徑的選擇根據(jù)板厚見(jiàn)表：板件厚度（mm）2346812大于12焊條直徑（mm）22.53.2416在相同板厚的條件下，平焊位

12、置選擇的焊條直徑可以比其他位置的焊條直徑稍大點(diǎn)，一般不超過(guò)4mm，第一層打底焊可以選擇直徑較小的焊條，以后各層可以根據(jù)板件的厚度和坡口的大小深度懸著焊條直徑。4.3操作因素的影響在焊接生產(chǎn)過(guò)程中，焊工的單面焊雙面成形操作技術(shù)水平的高低，就決定了焊接時(shí)焊接處高質(zhì)量焊縫的幾率。每個(gè)人焊接都有一定的差異，那么焊接時(shí)打底的運(yùn)條方法，焊條角度，接頭方法，中間層及蓋面的運(yùn)條方式，接頭收尾等掌握的程度決定了是否能焊接處高質(zhì)量的焊縫，成為重要的原因。焊前對(duì)工件上油污、銹、水分等清理不嚴(yán)格，焊條未烘干處理會(huì)導(dǎo)致焊接時(shí)產(chǎn)生大量的氣孔，夾雜等缺陷，導(dǎo)致焊縫質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。裝配尺寸的控制，開(kāi)坡口的大小及形式，鈍邊等尺寸選

13、擇的不合適也會(huì)增加焊接難度，影響焊接質(zhì)量。五、防止單面焊雙面成形焊接缺陷的措施5.1焊前準(zhǔn)備焊前要試焊，確認(rèn)焊機(jī)的引弧性能和穩(wěn)弧性能，對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)習(xí)調(diào)試。選擇適當(dāng)?shù)钠驴谛问?，根?jù)坡口的大小余留鈍邊，坡口邊緣20mm以?xún)?nèi)處用拋光機(jī)打磨，并將工件表面的鐵銹、油污等清除干凈，裝備尺寸根據(jù)坡口形式大小選擇，裝配好后，要留有反變形量。試板裝配尺寸:坡口角度/(°)裝配間隙/mm鈍邊/mm反變形/(°)錯(cuò)邊量/mm60始焊端2終焊端303-4W1裝配如下圖11/-P!TI.壓力容器及重要結(jié)構(gòu)或者承載負(fù)荷較大件需采用滿(mǎn)足力學(xué)性能和化學(xué)性能類(lèi)型焊條，并對(duì)焊條進(jìn)行加熱烘干，并保溫24h，使用

14、時(shí)需要將焊條放置保溫桶中，隨取隨用。焊條在爐外停留于時(shí)間不得超過(guò)4小時(shí)，且反復(fù)烘干次數(shù)不能超過(guò)3次，藥皮開(kāi)裂和偏心度超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)則不得使用。5.2焊接工藝參數(shù)的調(diào)節(jié)焊條電弧焊的工藝參數(shù)通常包括：焊接電流，電弧電壓，焊接速度，焊條類(lèi)型及直徑，焊接層數(shù)等。焊接工藝參數(shù)選擇的正確與否直接影響焊縫成形和生產(chǎn)效率。因此在焊接前焊接工藝參數(shù)一定要根據(jù)理論知識(shí)以及常年的工作經(jīng)驗(yàn)在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境下選擇工藝參數(shù)以及制定焊接工藝。5.3 焊工技術(shù)水平焊接生產(chǎn)中技工的焊接水平?jīng)Q定了焊接質(zhì)量和生產(chǎn)效率的高低，因此要焊接出高質(zhì)量的焊縫需要加強(qiáng)實(shí)際操作技能訓(xùn)練和理論知識(shí)。結(jié)論單面焊雙面成形技術(shù)在現(xiàn)代往往焊接的是壓力容器，管道或者其他重要結(jié)構(gòu)件，具有不可替代的位置。尤其在小直徑容器管道的焊接方面，單面焊雙面成型技術(shù)的作用非常的突出。因此單面焊雙面成形如果出現(xiàn)了嚴(yán)重的焊接缺陷輕則傾向產(chǎn)品的使用壽命，重則導(dǎo)致嚴(yán)重的不可挽回的損失。為了防止這些缺陷的產(chǎn)生，促使我們對(duì)單面焊雙面成形技術(shù)的進(jìn)一步探索和研究。通過(guò)對(duì)外在因素單面焊雙面成形的焊接質(zhì)量的影響分析，我們將對(duì)焊接設(shè)備，焊材的選擇工藝的制定操作技術(shù)水平進(jìn)行