各種位置的焊接技術(shù)

一、手工單面焊反面成形技術(shù)手工單面焊反面成形法(圖5-39)是一種強(qiáng)制反面成形的焊接方法。這是借助于在接縫處(一般開(kāi)V形坡口)留有一定間隙，并在反面墊襯一塊紫銅板而達(dá)到反面成形的。從圖5-39中可以看出，焊件的坡口可以用半自動(dòng)切割機(jī)來(lái)完成，當(dāng)板厚在12mm~20mm范圍內(nèi)時(shí)，坡口尺寸可按圖5-40所示的要求進(jìn)行。同時(shí)要求焊縫根部平直,保證銅墊板貼緊。焊接時(shí)，將銅墊板用可活動(dòng)托架固定在焊接件反面，紫銅墊板的尺寸和形狀如圖5-41所示。第1層的封底焊縫是整個(gè)反面成形的基礎(chǔ),則必須焊好。在進(jìn)行第1層封底焊時(shí),應(yīng)采用直徑為4mm的結(jié)507焊條，焊接電流為150A-170A，運(yùn)條時(shí)擺動(dòng)不易過(guò)大，采用短孤焊接，電弧必須保持在兩板間隙的根部逐漸前移，焊條與焊件的傾斜角為30°左右。為了保證焊纏接頭的焊透和防止產(chǎn)生缺陷，應(yīng)盡量采用“熱接法”，即迅速更換焊條及時(shí)焊接，并要求在接頭弧坑前面10mm左右范圍內(nèi)引弧，隨后逐漸過(guò)渡到弧坑處,這樣可獲得良好的焊接質(zhì)量。二、缺陷和裂縫的焊補(bǔ)技術(shù)1.鑄鋼件缺陷的焊補(bǔ)鑄鋼件的缺陷一般有兩種：即明缺陷，如圖5-42(a)所示，焊接時(shí)電弧能直接作用到整個(gè)缺陷的表面;另一種是暗缺陷，如圖5-42(b)所示，焊接時(shí)只能在局部缺陷上進(jìn)行焊補(bǔ)。修補(bǔ)缺陷時(shí)，除了要按焊接規(guī)則，還應(yīng)特別注意焊前缺陷處的清潔修從而使缺陷完全顯露出來(lái)，并要露出新的金屬光澤,同時(shí)坡口不應(yīng)有尖銳的形狀，以防止產(chǎn)生未焊透、夾渣等缺陷。明顯缺陷的焊補(bǔ)是將缺陷表面清除干凈，用結(jié)507焊多按照堆焊的方法，把缺陷填滿即可。若鑄鋼件較大，為防止產(chǎn)生裂縫，可在焊補(bǔ)處進(jìn)行局部預(yù)熱300℃-350℃。焊補(bǔ)有暗缺陷時(shí),必須認(rèn)真地修正缺陷，除去妨礙電孤進(jìn)入的金屬，待缺陷完全暴露且清除干凈后進(jìn)行，焊補(bǔ)方法與明缺陷相同。2.裂縫的焊補(bǔ)焊補(bǔ)前應(yīng)徹底檢査、分析裂縫部分，然后將裂縫修成一定的坡口形式，坡口底部不要呈尖角狀。為了避免在鏨削過(guò)程中裂縫受震動(dòng)而蔓延，鏨削前應(yīng)在裂縫的兩端用電鉆鉆直徑為10mm~15mm的小孔，其位置如圖5-43所示。裂縫的焊補(bǔ)一般采用結(jié)507焊條，焊后的焊縫強(qiáng)度和塑性均能滿足要求。在焊接過(guò)程中還要注意焊接順序,并根據(jù)具體情況,在焊接前還可以將焊補(bǔ)處進(jìn)行局部預(yù)熱300℃-350℃，同時(shí)適當(dāng)敲擊焊縫處，以消除局部應(yīng)力，防止產(chǎn)生新的裂縫。三、復(fù)合作業(yè)1.固定管的焊接所謂復(fù)合作業(yè)是要求焊接某工件時(shí)應(yīng)用到多種位置的焊接技術(shù)，有多角度焊接和位置焊接，比較典型的為固定管焊接及梁柱焊接，焊接時(shí)應(yīng)用仰立平焊等位置的焊接。1）小直徑管對(duì)接垂直固定焊技術(shù)中心線垂直固定管的焊接,是一條處于水平位置的環(huán)縫,與平板對(duì)接橫焊類似，不同的是橫焊縫具有弧度，因而焊條在焊接過(guò)程中是隨弧度運(yùn)條焊接的。小直徑管對(duì)接垂直固定焊條電弧焊打底焊按其操作方法可分為連弧焊和斷弧焊兩種方法。（1）連弧焊

：連弧焊引弧的位置應(yīng)在坡口上側(cè)，當(dāng)上側(cè)鈍邊熔化后,再把電弧引至鈍邊的間隙處，這時(shí)焊條可往下壓，同時(shí)焊條與下管壁夾角可以適當(dāng)加大，當(dāng)聽(tīng)到電弧擊穿坡口根部發(fā)生“噗噗'的聲音并且鈍邊每側(cè)熔化0.5mm~lmm形成第1個(gè)熔孔時(shí)，引弧完成。焊接方向應(yīng)從左向右，采用斜橢圓運(yùn)條，始終保持短弧施焊。在焊接過(guò)程中，為防止焰池金屬焊滴下墜，電弧在坡口上側(cè)停留的時(shí)間應(yīng)略長(zhǎng)些，同時(shí)應(yīng)有1/3的電弧通過(guò)坡口間隙在管內(nèi)燃燒。電弧在坡口下側(cè)只是稍加停留，同時(shí)有2/3的電弧通過(guò)坡口間隙在管內(nèi)燃燒。當(dāng)焊到定位焊縫根部時(shí),焊條要向根部間隙位置頂一下,聽(tīng)到“噗噗”聲后，將焊條快速運(yùn)條到定位焊縫的另一端根部預(yù)熱，看到有“出汗”現(xiàn)象時(shí)，焊條下壓，聽(tīng)到“噗噗”聲后稍做停頓預(yù)熱處理，即可以仍用橢圓形運(yùn)條法繼續(xù)焊接。沿環(huán)縫焊接當(dāng)焊條接近始焊起弧點(diǎn)時(shí),仍按上述與定位焊縫接頭的方法與始焊端接頭并繼續(xù)向前施焊lOmm-15mm填滿弧坑即可。打底焊時(shí)，焊條角度如圖5-44所示。（2）斷弧焊

：斷弧焊引弧的操作技術(shù)與連弧焊引弧相同。斷弧焊的焊接方向應(yīng)從左向右焊,逐點(diǎn)將熔化金屬送到坡口根部，然后迅速向側(cè)后方滅孤，滅弧動(dòng)作要干凈利落,不拉長(zhǎng)弧，防止產(chǎn)生咬邊缺陷。滅弧與重新引弧的時(shí)間間隔要短，滅弧頻率以(70~80)次/min為宜。滅弧后重新引弧的位置要準(zhǔn)確，新焊點(diǎn)應(yīng)與前一個(gè)焊點(diǎn)搭接2/3左右。焊接時(shí)應(yīng)注意保持焊縫熔池形狀與大小基本一致，熔池中液態(tài)金屬與熔渣要分離，保持清晰明亮,焊接速度保持均勻。斷弧焊收弧和與定位焊縫接頭的操作要領(lǐng)和連弧焊相同，焊條角度如圖5-44所示。連弧焊、斷弧焊更換焊條的方法有熱接法和冷接法兩種。打底層焊縫更換焊條時(shí)多采用熱接法，這樣可以避免背面焊縫出現(xiàn)冷縮孔或未焊透、未熔合等缺陷。熱接法的操作要領(lǐng)是:在焊縫收弧處熔池尚保持紅熱狀態(tài)時(shí)，迅速更換焊條并在收弧斜坡前10mm-15mm處引弧，然后將電孤拉到斜坡上運(yùn)條預(yù)熱，在斜坡終端最低點(diǎn)處壓低電弧，擊穿坡口根部后，稍停一下,使純邊每側(cè)熔化0.5mm~1mm并形成焰孔，即可恢復(fù)原來(lái)操作手法繼續(xù)焊接，熱焊法更換焊條的動(dòng)作應(yīng)越快越好。冷接法的操作要領(lǐng)是:焊縫熔池已經(jīng)凝固冷卻。焊接引弧前，在收弧處用角向砂輪或銼刀、鋸條修磨出斜坡,然后在斜坡前10mm~15mm處引弧并運(yùn)條預(yù)熱斜坡。當(dāng)斜坡終端最低處有“出汗”現(xiàn)象時(shí)，壓低電弧擊穿坡口根部,同時(shí)稍做停頓，使鈍邊每側(cè)熔化0.5mm~1mm并形成培孔，即可恢復(fù)原來(lái)操作手法繼續(xù)焊接。小直徑管對(duì)接垂直固定焊條電弧蓋面層焊接的操作要點(diǎn)是:焊前仔細(xì)清理打底焊時(shí)焊縫與管子坡口兩側(cè)母材夾角處及焊點(diǎn)與焊點(diǎn)疊加處的焊渣。焊接時(shí)采用直線形運(yùn)條法，不做橫向擺動(dòng)，自左向右，應(yīng)從下側(cè)坡口開(kāi)始焊接,熔化坡口邊緣1mm-2mm,直至最上層蓋面層焊縫焊完并培進(jìn)上側(cè)坡口邊緣1mm-2mm為止。每道焊縫與前一道焊縫搭接1/3左右。根據(jù)管壁厚度，蓋面層應(yīng)有2道~3道焊縫。當(dāng)蓋面層為兩道焊縫時(shí)，第1道焊縫焊條與下管壁夾角為75°~80°；第2道焊縫焊條與下管壁夾角為80°~90°。蓋面層有3道焊縫時(shí)，第1道焊縫焊條與下管壁夾角為75°-80°；第2道焊縫焊條與下管壁夾角為95°~100°；第3道焊縫焊條與下管壁夾角為80°-90°o蓋面層焊接所有的蓋面層焊道，焊條與焊點(diǎn)處沿切線焊接方向的夾角為80°~85°。以上焊條角度如圖5-45所示。蓋面焊的接頭方法多采用熱接法，在熔池前10mm處引弧，弧引至收弧處預(yù)熱，當(dāng)預(yù)熱處有“出汗”現(xiàn)象時(shí)，壓低電弧按原來(lái)操作方法進(jìn)行焊接。2）小直徑管對(duì)接水平固定焊焊接技術(shù)小直徑水平固定管單面焊反面成形的焊接是空間全位置的焊接。操作時(shí)，可把水平固定管的橫斷面當(dāng)做鐘表盤，劃分為3、6、7、12點(diǎn)時(shí)鐘位置。通常定位焊縫在2點(diǎn)、10點(diǎn)的位置，定位焊縫長(zhǎng)度為10mm~15mm,厚度為2mm~3mm,焊接開(kāi)始時(shí),在時(shí)鐘6點(diǎn)位置起弧，將環(huán)焊縫分為兩個(gè)半圓，即時(shí)鐘6、3、12點(diǎn)位置和時(shí)鐘6,9,12點(diǎn)位置。焊接過(guò)程中,焊條與沿焊接方向管切線的夾角應(yīng)不斷地變化。小直徑管對(duì)接水平固定焊條電弧焊打底焊的操作方法也可分為連弧焊和斷弧焊兩種方法。（1）連弧焊

：連弧焊的引弧位置在時(shí)鐘6點(diǎn)位置的前方10mm處引弧后，把電弧拉至始焊處(時(shí)鐘6點(diǎn)位置)進(jìn)行電弧預(yù)熱，當(dāng)坡口根部有“出汗”現(xiàn)象時(shí)，將焊條向坡口間隙內(nèi)壓送，聽(tīng)到“噗噗”聲后稍停一下，使鈍邊每側(cè)熔化1mm~2mm,形成第1個(gè)熔孔，這時(shí)引弧完成。若采用堿性焊條焊接時(shí)，在引弧過(guò)程中由于熔渣少、電弧中保護(hù)氣體少等原因造成熔池保護(hù)效果不好，焊縫極容易出現(xiàn)密集的氣孔,為防止這類現(xiàn)象出現(xiàn)，堿性焊條引弧多采用劃擦法。由于堿性焊條的焊接電流允許值比同直徑的酸性焊條要小10%左右，所以在引弧過(guò)程中容易出現(xiàn)粘焊條的現(xiàn)象。為此，引弧的過(guò)程要求焊工手穩(wěn)、技術(shù)高,引弧和把電弧拉至始焊處的位置要快、準(zhǔn)確。打底焊時(shí)焊條角度如圖5-46所示。引弧時(shí)焊條與沿焊接方向管切線夾角為80°?85°;在時(shí)鐘7點(diǎn)~8點(diǎn)位置，為仰焊爬坡焊,焊條與沿焊接方向管切線的夾角為100°~105°如圖5-46所示，焊條在時(shí)鐘9點(diǎn)位置時(shí)，上述夾角為90°,在時(shí)鐘10點(diǎn)~11點(diǎn)位置時(shí)，為85°~90°,在時(shí)鐘12點(diǎn)位置時(shí)為平焊，焊條角度為70°、右半圈與左半圈相對(duì)應(yīng)的焊接位置，焊條角度相同。電弧在時(shí)鐘6點(diǎn)~5點(diǎn)位置A處引燃后，以稍長(zhǎng)的電弧在該處加熱2s~3s,當(dāng)引弧處坡口兩側(cè)金屬有“出汗”現(xiàn)象時(shí)迅速壓低電弧至坡口根部間隙,通過(guò)護(hù)目鏡看到有熔滴過(guò)渡并出現(xiàn)熔孔時(shí)，焊條稍微左右擺動(dòng)并向后上方稍推，觀察到熔滴金屬與鈍邊金屬連成一體后，焊條稍拉開(kāi)，恢復(fù)正常焊接。在焊接過(guò)程中必須采用短弧把熔滴送到坡口根部。在時(shí)鐘爬坡仰焊的位置焊接時(shí),采用月牙形運(yùn)條并在兩側(cè)鈍邊處稍做停留，看到熔化金屬已掛在坡口根部間隙并溶入坡口兩側(cè)各1mm~2mm時(shí)再移動(dòng)電弧。時(shí)鐘9點(diǎn)~12點(diǎn)位置的焊接為水平管爬坡立焊，其焊接方法與時(shí)鐘點(diǎn)位置大體相同，不同的是這時(shí)管子溫度開(kāi)始升高，加上焊接熔滴、熔池的重力和電弧吹力的作用，在爬坡焊時(shí)極容易出現(xiàn)焊瘤，則在施焊時(shí)要保持短弧快速運(yùn)條。如圖5-46所示左半圈焊縫收弧點(diǎn)在B點(diǎn)，收弧和與定位焊縫接頭的方法和上述的小直徑管對(duì)接垂直固定焊條電弧焊的操作方法相同。（2）斷弧焊如圖5-47所示，斷弧焊引弧在時(shí)鐘6點(diǎn)~5點(diǎn)位置即仰焊位置引弧，用長(zhǎng)弧進(jìn)行預(yù)熱，當(dāng)焊條端部出現(xiàn)熔化狀態(tài)時(shí)，用腕力將焊條端部的第1、2滴甩掉，并同時(shí)觀察預(yù)熱處有“出汗”現(xiàn)象時(shí),迅速準(zhǔn)確地將焊條熔滴送入始焊端間隙,如圖5-46的點(diǎn)位置，稍做一下左右擺動(dòng)的同時(shí)，焊條向后上方稍微推一下，然后向斜下方帶弧、滅弧，至此第1個(gè)熔池形成，引弧工作結(jié)束。焊條角度如圖5-47所示，斷弧焊每次接弧時(shí)，焊條要對(duì)準(zhǔn)熔池前部的1/3左右處，接觸位置要準(zhǔn)確,使每個(gè)熔池覆蓋前一個(gè)熔池2/3左右，斷弧焊的滅弧動(dòng)作，不能拉長(zhǎng)電弧，滅弧與接弧的時(shí)間間隔要適當(dāng)，其中燃弧時(shí)間約1s/次，斷弧時(shí)間約0.8s/次。滅弧頻宇仰焊和平焊區(qū)段為(35~40)次/min;立焊區(qū)段為(40-45)次/min。在焊接過(guò)程中采用短弧焊接，使電弧具有較強(qiáng)的穿透力，同時(shí)還應(yīng)控制熔滴的過(guò)渡液態(tài)金屬清晰明亮，熔孔始終深入每側(cè)母材在收尾處焊接時(shí)，由于接頭處管壁溫度已升高，滅弧時(shí)間應(yīng)稍長(zhǎng)，焊條熔滴送入應(yīng)少一些、薄一些，嚴(yán)格控制熔池的溫度，以防根部出現(xiàn)焊瘤或焊漏。定位焊縫接頭和收弧的操作方法與小直徑管對(duì)接垂直固定焊條電弧焊相同。小直徑管對(duì)接水平固定焊條電弧打底焊更換焊條時(shí)的接頭手法分熱接法和冷接法兩種，操作方法與上述小直徑管垂直固定焊焊條電弧焊打底層焊的方法相同。焊接蓋面層的操作要點(diǎn)是:仔細(xì)清理打底層焊縫與坡口兩側(cè)母材角處的焊渣和焊點(diǎn)與焊處的焊渣，如圖5-47所示,在時(shí)鐘5點(diǎn)~6點(diǎn)位置仰焊引弧后，長(zhǎng)弧預(yù)熱仰焊部位，將熔化的第1、2滴溶滴甩掉，以短弧向上送擦滴，采用月牙形運(yùn)條或橫向鋸齒形運(yùn)條法施焊。在焊接過(guò)程中應(yīng)始終保持短弧，焊條擺動(dòng)到坡口兩側(cè)處稍做停頓，將坡口兩側(cè)邊緣熔化1mm~2mm,使焊縫金屬與母材圓滑過(guò)渡，防止咬邊缺陷。在焊接過(guò)程中，熔池始終保持捕球形狀而且大小一致，熔池明亮清晰。前半圈收弧時(shí)，要對(duì)弧坑稍填些熔化金屬，使弧坑成斜坡?tīng)?從而給后半圈焊縫的收尾創(chuàng)造條件。用堿性焊條焊接蓋面層時(shí),始終用短弧預(yù)熱、焊接，采用劃擦法引弧，蓋面層的接頭方法多采用熱接法，接頭時(shí)在熔池前l(fā)Omm處引弧，將電弧引至熄弧處預(yù)熱，當(dāng)預(yù)熱處開(kāi)始熔化時(shí),按上述的蓋面層焊接操作手法進(jìn)行焊接。2.柱與梁的焊接工藝1)柱的焊接工藝(1)十字形鋼柱的焊接

：十字形鋼柱是用3塊鋼板拼焊而成的，如圖5-48所示。首先將板Ⅰ、Ⅱ與板Ⅲ組對(duì)裝配好。然后按圖5-48所示的焊接順序1一2—3-4進(jìn)行焊接。在焊接每一道焊縫時(shí),為了防止焊接變形，必須進(jìn)行分段焊接，即焊一段空一段，還必須指出，十字鋼柱的焊接與工字柱焊接不同，如圖5-48所示，焊接板Ⅰ和板Ⅱ是同時(shí)交錯(cuò)進(jìn)行的。為了減少變形，可用板夾固進(jìn)行焊接。(2)雙工字形鋼柱的焊接首先進(jìn)行定位焊接，其焊接順序如圖5-49所示。首先用跳焊法焊接正面的加強(qiáng)板1、2、3,翻過(guò)去再焊背面的加強(qiáng)板I、Ⅱ、Ⅲ。跳焊完后，翻過(guò)來(lái)再焊背面的加強(qiáng)板4、5、…再翻過(guò)去焊接1、2、3對(duì)面的加強(qiáng)板，這樣反復(fù)翻轉(zhuǎn)兩次就完成了整個(gè)焊接過(guò)程。上述焊接過(guò)程，跳焊距離應(yīng)根據(jù)柱的長(zhǎng)短和加強(qiáng)板的多少，每隔兩塊或3塊加強(qiáng)板焊一塊，同時(shí)必須要求兩面交錯(cuò)進(jìn)行焊接。2）桁架(梁)的焊接