大漠荒颜|一个青海油田子弟的奋斗史

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手弧焊单面焊双面成型技巧和五种要领

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05:28 , 北纬36度
单面焊双面成形技术是焊条电弧难度较大的一种操作技术,熟练掌握操作要领和技巧才能保证焊出内外质量合格的焊缝与试件。

可以参考文章《手弧焊平板V型坡口单面焊双面成型教学视频 》
以断弧焊为例,要掌握好焊条电弧焊单面焊双面成形操作技术,必须熟练掌握“五种要领”,具体内容:看、听、准、短、控。还应学会“六种技巧”具体内容:点固,起头,运条,收弧,接头,收口。
一、五要领
1、看
焊接过程中,认真观察熔池的形状,熔化的大小及铁液与熔渣的分离情况,还应注意观察焊接过程是否正常(如偏弧、极性正确与否等),熔池一般保持椭圆形为宜(圆形时温度已高),熔孔大小以电弧将两侧钝边完全熔化并深入每侧0.5-1㎜为好,熔孔过大时,背面焊缝余高过高,易形成焊瘤或烧穿。熔孔过小时,容易出现未焊透或冷接现象(弯曲时易裂开)焊接时一定要保持熔池清晰,熔渣与铁夜要分开,否则易产生未焊透及夹渣等缺陷,当焊条接过程中出现偏弧及飞溅过大时,应立即停焊,查明原因,采取对策。
2、听
焊接时要注意听电弧击穿坡口钝边时发出的“噗噗”声,没有这种声音,表明坡口钝边未被电弧击穿,如继续向前焊接,则会适成未焊透,熔合不良缺陷。
3、准
送给铁液的位置和运条的间距要准确,并使每个熔池与前面熔池重叠2/3,保持电弧1/3部分在溶池前方,用以加热和击穿坡口钝边,只有送给铁液的位置准确,运条的间距均匀,才能使焊缝正反面形均匀、整齐、美观。
4、短
短有2层意思,一是指灭弧与重新引燃电弧的时间间隔要短,就是说每次引弧时间要选在熔池处在半凝固熔化的状态下(通过护目玻璃能看到黄亮时),对于两点击穿法,灭弧频率大体上50~60次/㏕为宜,如果间隔时间过长,熔池温度过低,熔池存在的时间较短,冶金反应不充分,容易造成夹渣、气孔等缺陷。时间间隔过短,溶池温度过高,会使背面焊缝余高过大,甚至出现焊瘤或烧穿;二是指焊接时电弧要短,焊接时电弧长度等于焊条直径为宜。电弧过长,一是对熔池保护不好,易产生气孔;二是电弧穿透力不强,易产生未焊透等缺陷;三是铁液不易控制,不易成形而且飞溅较大。
5、控
  “控”,是在“看、听、准、短”的基础上,完成焊接最关键的环节。
①控制铁液和溶渣的流动方向
焊接过程中电弧要一直在铁液的前面,利用电弧和药皮熔化时产生的气体定向吹力,将铁液吹向溶池后方,既能保证熔渣与铁液很好地分离,减少产生夹渣和气孔的可能性,当铁液与溶渣分不清时,要及时调整运条的角度(即焊条角度向焊接方向倾斜),并且要压低电弧,直至铁液和熔渣分清,并且两侧钝边熔化0.5-1㎜缺口时方能灭弧,然后进行正常焊接。
②控制溶池的温度和熔孔的大小
焊接时熔池形状由椭圆形向圆形发展,熔池变大,并出现下塌的感觉,如不断添加铁液,焊肉也不会加高,同时还会出现较大的熔孔,此时说明熔池温度过高 ,应该迅速熄弧,并减慢焊接频率(即熄弧的时间长一些),等熔池温度降低后,再恢复正常的焊接。
在电弧的高温和吹力的作用下,试板坡口根部熔化并击穿形成熔孔,施焊过程中要严格控制熔池的形状,尽量保持大小一致,并随时观察熔池的变化及坡口根部的熔化情况。
熔孔的大小决定焊缝背面的宽度和余高,通常熔孔的直径比间隙大1-2㎜为好,焊接过程中如发现熔孔过大,表明熔池温度过高,应迅速灭弧,并适当延长熄弧的时间,以降低熔池温度,然后恢复正常焊接,若熔孔太小则可减慢焊接速度,当出现合适的熔孔时方能进行正常焊接。
③控制焊缝成形及焊肉的高低
影响焊缝成形,焊肉高低的主要因素有:焊接速度的快慢,熔敷金属添加量(即燃弧时间的长短)、焊条的前后位置,熔孔大小的变化、电弧的长短及焊接位置等。一般的规律是:焊接速度越慢,正反面焊肉就越高;熔敷金属添加量越多,正反面焊肉就越高;焊条的位置越靠近熔池后部,表面焊肉就越高,背面焊肉高度相对减少;熔孔越大,焊缝背面焊肉就越高;电弧压得越低,焊缝背面焊肉就越高,否则反之。在仰焊位,仰立焊位时焊缝正面焊肉易偏高,而焊缝背面焊肉易偏低,甚至出现内凹现象。平焊位时,焊缝正面焊肉不易增高,而焊缝背面焊肉容易偏高。
仰焊位焊缝背面焊肉高度达到要求的方法是利用超短弧(指焊条端条伸入到对口间隙中)焊接特性。同时还应控制熔孔不宜过大,避免铁液下坠,这样才能使焊缝背面与母材平齐或略低,符合要求。
通过对影响焊肉高低的各种因素的分析,就能利用上述规律,对焊缝正反面焊肉的高度进行控制,使焊缝成形均匀整齐,特别是水平固定管子焊接时,控制好焊肉的高低尤为重要。
二、六技巧
①点固技巧
试件焊接前,必须通过点固来进行定位,板状试件(一般长300㎜)前后两端点固进行定位,φ≤57㎜的管状或管板试件点固1点进行定位,φ>60㎜点固2点进行定位,定位焊缝长度为10~15㎜为宜。
由于定位焊缝是正式焊缝的一部分,要求单面焊双面成形,并且不得有夹渣、气孔、未焊透、焊瘤、焊肉超高或内凹超标等缺陷。所采用的焊条牌号、直径、焊接电流与正式焊接时相同。板状及管板试件一般可以在平焊位进行点固,水平固定管一般采用立爬坡位进行点固,垂直固定管一般采用本位(横焊位)进行点固。 用断弧打底焊接时,各类试件装配尺寸见表1
试件装配尺寸
焊缝位置        试件厚度/㎜        坡口角度
/( °)        间隙/㎜        钝边/㎜        反变形角/( °)        错边量
平焊        12        60        前3后4        0.5-1        3        ≤1
立焊        12        60        下3上4        0.5-1        5        ≤1
横焊        12        60        前3后4        0.5-1        7        ≤1
仰焊        12        60        前3后4        0.5-1        3        ≤1
管垂直固定        3.5~6        60        点固处2.5
起焊3        0.5-1        -        ≤0.3
管水平固定        3.5~6        60        下2.5
上3.2        0.5-1        -        ≤0.3
管板垂直固定        板12
管4.5~5        55        点固处3
起焊处3.5        0.5-1        -        ≤0.3
管板水平固定        板12
管4.5~5        55        下3
上3.5        0.5-1        -        ≤0.3
②起头技巧
管状或管板试件起头时有一定的难度,因没有依靠点(不许在点固处起弧),操作不好易出问题,水平固定管和水平固定管板起头点应选在仰焊位越过中心线5~15㎜处,垂直固定管和垂直固定管板起头选在定位点的对面(垂直固定大管起头选在两定位点对面即第3等分点),不论管状还是板状试件,引弧先用长弧预热3~5S,等金属表面有“出汗珠”的现象时,立即压低电弧,焊条做横向摆动;当听到电弧穿透坡口而发出“噗噗”声时,同时看到坡口钝边熔化并形成一个小熔孔(形成第1个熔池)表明已经焊透,立即灭弧,形成第1个焊点,此时,起头结束。
③运条技巧
运条是指焊接过程中的手法,即焊条角度和焊条运行的轨迹。平焊、立焊、仰焊时焊条角度(焊条与焊接方向的夹角)一般为60°~80°。横焊和垂直固定管(横管)焊接时焊条角度一般为60°~80°,与试件下方呈75°~85°。垂直固定管板焊条与管切线夹角为60°~70°,焊条与底板间的夹角为40°~50°。水平固定管和水平固定管板由于焊位的不断变化,焊条角度也随之进行变化。仰焊时的焊条角度(焊条与管子焊接方向之间的夹角)为70°~80°。仰立焊时焊条角度为90°~100°,立焊时焊条角度85°~95°,坡立焊时焊条角度为90°~100°,平焊时焊条角度为70°~80°。而水平固定管板焊条与底板夹角为40°~50°。
平焊、立焊、仰焊、水平固定管及垂直、水平固定管板焊接时焊条运行的轨迹大多采取左右摆动(锯齿形运条),可采取左(右)引弧,右(左)灭弧,再右(左)引弧,左(右)灭弧,依次循环运条,或左(右)引弧运条至右(左)侧再运条回到左(右)侧灭弧,依次循环运条。横焊和垂直固定管运条方式,一般采用斜锯齿或椭圆形。从坡口上侧引弧到坡口下侧灭(熄)弧,再从坡口上侧引弧到坡口下侧灭弧,依次运条。
④收弧技巧
当一根焊条焊完,或中途停焊而需要熄弧时,一定注意作收弧动作,焊条不能突然离开熔池,以免产生冷缩孔及火口裂纹,收弧的方法有3种:
第1种为补充熔滴收弧方法,即收弧时在熔池前方做一个熔孔,然后灭弧,并向熔池尾部送2~3滴铁液,主要目的是减慢池的冷却速度。避免出现冷缩孔,该种收弧方法适用于酸性药皮焊条。
第2种叫衰减收弧法,即:要收弧时,多给一些铁液,并做一个熔孔,然后把焊条引至坡口边缘处熄弧,并沿焊缝往回点焊2-3点即可。这样收弧处焊肉较低,为热接头带来方便(接头一般不用修磨),此法收弧一般不易产生冷缩孔,可用于酸性药皮焊条,在焊接生产中常用此法,以利于接头。
第3种方法叫回焊收弧法,收弧时焊条向坡口边缘回焊5~10㎜(即向焊接反方向坡口边缘回焊收弧),然后熄弧,该种收弧方法适用于碱性药皮焊条。
5、接头技巧(热接法、冷接法)
热接法:收弧后,快速换上焊条,在收弧处尚保持红热状态时,立即从熔池前面迅速把电弧拉到收弧处用连弧(作横向锯齿形运条)进行焊接,焊至熔孔处电弧下压,当听到电弧熔化坡口钝边时发出的“噗噗”声后,立即灭弧,转入正常断弧方法进行焊接,热接法的要领必须是更换焊条动作要迅速,运条手法一定要熟练和灵活。
冷接法:引弧前把接头处的熔渣清理干净,收弧处过高时应进行修磨形成缓坡,在距弧坑约10㎜处引弧,用长弧稍预热后(碱性焊条可不预热)用连弧作横向摆作,向前施焊至弧坑处,电弧下压,当听到电弧击穿坡口根部发出“噗噗”声后,即可熄弧进行正常的焊接,冷接法的优点是:当收弧处有缩孔或焊肉过厚时可进行修磨,保证接头质量,同时操作难度也比热接法时小一些,但焊接效率没有热接法高。
6、收口技巧
收口也叫收尾,是指第1层打底焊环形焊缝首(头)尾相接处,也包括与点固焊缝相连接处,当焊至离焊缝端点或定位点固焊缝前端3-5㎜时,应压低电弧,用连弧焊接方法焊至焊缝并再超过3-5㎜后熄弧,如果留的未焊缝过长,采用连弧焊接就会造成熔孔过大而出现焊瘤和烧穿等缺陷,如果留的未焊缝过短,再用连弧焊进行焊接为时已晚,极易造成收口处未焊透等缺陷。所以收口时所留的未焊焊缝长度要合适,操作技巧要熟练,才能保证接头收口的质量。
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