手工电弧焊操作

（1）焊接接头与开坡口

焊接前，要根据焊件厚度、结构形式和对强度的要求等，选择焊接接头形式。常用的接头形式有对接、搭接、角接和T字接等。

开坡口：由于电弧熔化金属的深度，一般为3～4毫米，所以在焊件比较厚时，必须把焊件接口处去掉一部分金属才能焊透，称为开坡口。

（2）焊缝形式

焊缝按空间位置可分为平焊缝、立焊缝、横焊缝及仰焊缝等四种形式。其中平焊应用最为普遍，焊接时液体金属不会外流，容易操作，焊缝质量容易保证；而立焊和仰焊正好相反，在实践中较少应用。

（3）操作技术

①引弧。引弧时，首先将焊条与工件接触造成短路，然后提起2～4毫米，使焊条与工件之间形成电弧。引弧有两种方法：直提法和擦划法。

②运条。电弧引燃后，焊条末端要有三个基本动作，即沿焊条中心线均匀地向下送进，以维持电弧长度；沿焊接方向移动，以形成焊缝；作横向摆动，以获得较宽的焊缝。运条方法有多种：

直线形运条法和多层多道焊。用此法焊接时，由于焊条不摆动，电弧较稳定，所以能获得较大的熔深，但焊缝宽度较窄。一般用于不开坡口的对接平焊、多层焊的第一层焊缝

往复直线运条法此法的特点是焊接速度较快、焊缝窄、散热快，所以适用于薄板和接头间隙较大的多层焊的第一层焊缝的焊接。

锯齿形运条法此法是将焊条末端作锯齿形连续摆动，并在焊缝两侧稍停片刻以防止产生咬口。这种方法多用于较厚钢板的焊接，如平焊、仰焊和立焊的对接焊缝以及填角焊缝等。由于这种方法操作容易，所以在实际生产中应用较广。

月牙形运条法此法是将焊条末端沿焊接方向作月牙形的左右摇动，同时要在焊缝两侧边作片刻的停留，以保证焊缝两侧有足够的熔深，并防止产生咬口。其应用范围基本上与锯齿形运条法相同。

三角形运条法此法是将焊条末端作连续三角形运动并不断向前移动。可分正三角形运条法和斜三角形运条法。正三角形运条法适用于开有坡回的立焊和填角立焊，其特点是一次能焊成较厚的焊缝截面；斜三角形运条法适用于平、仰位置的填角焊缝和横向位置的坡门焊缝。

环形运条法此法是将焊条末端连续作环形运动并不断前移。它可分为正环形和斜环形两种方法。正环形运条只适用于焊接较厚焊件的平焊；斜环形运条适用于平、仰位置的填角焊和横焊，主要是控制熔化金属不下淌，有助于焊缝成形。

③焊接规范的选择 手工电弧焊的焊接规范，主要包括焊条直径、焊接电流、电弧电压及焊接速度等。 焊条直径主要取决于焊件的厚度，可根据表5选择。 表5焊条直径与焊件厚度的关系 焊条直径（毫米） ~6 工件厚度（毫米） 2 4~5 3 ~5 43.2~4 4~5 6~12 13 4~6 ＞4 最常用的焊条直径为3～5毫米，在多层焊时，第一层应采用小直径的焊条，以保证根部焊透。 焊接电流影响它的因素很多，但主要取决于焊条直径和焊缝位置。在使用一般碳钢焊条时，焊条直径与焊接电流之间的关系式是； I=（3～55）d 式中：I——焊接电流（安培） d——焊条直径（毫米） 平焊时。可选用较大电流进行焊接；立焊时，为了避免金属从熔池中流出，电流应比平焊减少10～15%；而仰焊则要减少15～20%。 总之，焊接电流在保证质量的情况下，要尽量大些，以提高生产率。 电压与焊接速度 电压的选择由电弧长度来决定。电弧长，则电压高；电弧短，电压低。一般要求电弧长度不超过焊条直径。焊接速度直接影响焊接生产率，为了获得最大的焊接速度，在保证质量的前提下，要采用较大的焊条直径和焊接电流。 （4）焊条选择 焊条是由焊条芯和涂料（药皮）组成。它一方面作为电极，用来产生电弧和维持电弧；另一方面又作为填充金属，保证得到一定几何尺寸的焊缝。 焊条芯用的钢，质量要求较高，硫、磷等杂质含量较相同牌号的钢更少。焊条的直径就是指焊条芯的直径，规定有1.6、2、2.5、3.2、4、5、5.8毫米等，生产中最常用的有3.2、4、5毫米三种。 焊条的涂料是由矿石粉、铁合金和其他成分配料制成。涂料可以保证焊缝质量，它在焊接过程中起着以下重要作用：形成严密的保护层，防止空气的有害作用；可以脱氧、脱硫和脱磷，消除其不良影响；涂料中的合金元素如锰、铬、硅等，可以渗入到焊缝中，提高焊缝强度；涂料中有一些容易电离的化合物，如碳酸钾（K2CO3），可以使电弧容易引燃并且稳定。 表6介绍了常用铸铁电焊条的主要性能。焊修铸铁件时，可根据不同的材料、不同的加工要求及焊件受力情况等参考选用。 表6铸铁电焊条的主要性能 焊条牌号 焊缝金属切 削加工性能 铸100 焊后不能进 行加工 新铸120 焊后有时可 以加工 铸132 焊后有时可 以加工 铸116 铸117 焊后可以进 行加工 钢 铸208 焊前预热 400℃，焊后缓冷，有可能进行切削加工 铸248 焊前预热 400℃，焊后缓冷，并经热处理后可以进行切削加工 铸238 焊前预热 500℃，焊后缓冷，并经热处理后可加工 铸308 焊后可以进行加工 好 纯镍 重要的灰口铸铁件及特薄或形状复杂的铸件，如气缸体、缸盖、齿轮箱等的焊补 铸408 焊后可以进行加工 铸508 焊后可以进较好 镍铜 较好 镍铁 重要的灰口铸铁件及球墨铸铁件缺陷焊补 重要灰口铸铁件缺较差 低碳钢 补 球墨铸铁件缺陷焊较差 铸铁 要求加工，并要求颜色、硬度与焊件相同的灰口铸铁焊补，更适合较大面积缺陷焊补 较差 低碳钢 一般灰口铸铁件缺陷焊补 较好 较好 好 钒药 皮）或高钒 低碳钢（高 补 灰口铸铁件（如气缸体、机架、齿轮箱等）及高强度铸铁和球墨铸铁件缺陷焊补 补 灰口铸铁件缺陷焊焊缝金属 抗裂性能 差 焊芯主要 化学成分 低碳钢 焊后不要求机械强度及机械加工的次要灰口铸铁件缺陷焊补 灰口铸铁件缺陷焊主要用途 行加工 铸607 焊后勉强可以进行加工 铸616 焊后勉强可以进行加工 较好 铜芯铁皮 较好 紫铜 陷焊补 灰口铸铁件缺陷焊补 灰口铸铁件

单面焊双面成型的焊接质量差原因及防止措施 2008-12-16 20:08 0 引 言

焊接技术是一门重要的金属加工技术, 尽管焊接技术发展很快,自动化程度也越来越高,但手工电弧焊仍占有不可替代的地位. 尤其在小直径容器和管道的焊接方面,单面焊双面成形焊接技术的作用更显突出. 优质的单面焊双面成形焊接的焊缝表面应圆滑过渡至母材,表面不得有裂纹、未熔合、夹渣、气孔、焊瘤、咬边等缺陷,焊缝内部同样不允许有缺陷.但焊接过程中由于设备、材料、工艺及操作等原因,使得形成的焊缝达不到质量要求,从而对结构的工作质量和使用寿命产生严重的影响.

1 单面焊双面成形质量差引起的问题

1. 1 增加消耗,降低结构的质量和使用寿命

焊接生产中,优质的焊接质量可以满足设计要求,保证结构的正常使用寿命. 而一旦出现严重的焊接缺陷,就会增加板材、焊材、电力及人力的消耗等. 否则,这些缺陷在使用过程中会引起严重的应力集中,降低结构的使用寿命. 1. 2 焊接缺陷会给结构的安全生产带来威胁,引起安全事故

单面焊双面成形焊接主要用于锅炉及压力容器等重要构件的焊接生产中, 一旦有严重缺陷,质量不合格,焊件的焊补非常困难,而且在生产过程中受各种交变载荷及压力的作用,使焊缝的缺陷产生应力集中,加之焊缝的有效使用面积减小,减弱了焊接接头的强度. 轻则使产品的使用寿命受到影响,重则导致焊缝断裂,产品破坏,酿成严重的事故.单面焊双面成型的焊接质量差原因及防止措施

摘 要:单面焊双面成型的焊接质量受到了焊接设备、焊材工艺流程、操作技术水平的限制. 通过分析造成质量差的原因,提出了相应的防止措施,对单面焊双面成型的作业具有指导作用.

关键词:单面焊双面成型; 焊接;质量;原因;措施

0 引 言

焊接技术是一门重要的金属加工技术, 尽管焊接技术发展很快,自动化程度也越来越高,但手工电弧焊仍占有不可替代的地位. 尤其在小直径容器和管道的焊接方面,单面焊双面成形焊接技术的作用更显突出. 优质的单面焊双面成形焊接的焊缝表面应圆滑过渡至母材,表面不得有裂纹、未熔合、夹渣、气孔、焊瘤、咬边等缺陷,焊缝内部同样不允许有缺陷.但焊接过程中由于设备、材料、工艺及操作等原因,使得形成的焊缝达不到质量要求,从而对结构的工作质量和使用寿命产生严重的影响.

1 单面焊双面成形质量差引起的问题

1. 1 增加消耗,降低结构的质量和使用寿命

焊接生产中,优质的焊接质量可以满足设计要求,保证结构的正常使用寿命. 而一旦出现严重的焊接缺陷,就会增加板材、焊材、电力及人力的消耗等. 否则,这些缺陷在使用过程中会引起严重的应力集中,降低结构的使用寿命. 1. 2 焊接缺陷会给结构的安全生产带来威胁,引起安全事故

单面焊双面成形焊接主要用于锅炉及压力容器等重要构件的焊接生产中, 一旦有严重缺陷,质量不合格,焊件的焊补非常困难,而且在生产过程中受各种交变载荷及压力的作用,使焊缝的缺陷产生应力集中,加之焊缝的有效使用面积减小,减弱了焊接接头的强度. 轻则使产品的使用寿命受到影响,重则导致焊缝断裂,产

品破坏,酿成严重的事故.

2 单面焊双面成形焊接质量差的原因分析 2. 1 焊接电源自身因素引起的焊接质量差

焊接电源是焊接工艺执行过程中最重要的因素. 若焊接电源自身性能不好,必然不会产生良好的焊件. 当焊机的引弧性

能差,电弧燃烧不稳定,就不能保证工艺参数稳定,焊接过程就无法正常进行,焊接质量就得不到保证.

2. 2 工艺因素对单面焊双面成形焊接质量的影响 2. 2. 1 焊接电流

焊接电流大小选择恰当与否直接影响到焊接的最终质量. 焊接电流过大,可以提高生产率,并使熔透深度增加,但易出现咬肉、焊瘤等缺陷,并增大气孔倾向. 尤其在立焊操作时熔池难以控制,易出现焊瘤,弧长增加,就会产生咬边. 焊接电流过小,熔透深度减小,易出现未焊透、熔合不良、夹渣、脱节等缺陷. 2. 2. 2 焊速

焊接速度是表征焊接生产效率的主要参数. [ 3 ] (p168)合理选择焊接速度对保证焊接质量尤为重要. 焊速过快,使熔池温度不够,易造成未焊透、未熔合、焊缝成型不良等缺陷. 焊速过慢,使高温时间长,热影响区宽度增加,焊接接头的晶粒变粗,机械性能降低,焊件的变形量增大,同时焊速过慢还会使每层的厚度增大,导致熔渣倒流,形成夹渣等缺陷. 2. 2. 3 电弧电压

焊接过程中合理的控制电弧长度是保证焊接缝质稳定的重要因素. 电弧过长对熔化金属保护差,空气中的氧、氮等有害气体容易侵入,使焊缝易产生气孔,焊接金属的机械性能降低. 但弧长也不易过短,若弧长过短,就会引起粘条现象,且由于电弧对溶池的表面压力过大,不利于溶池的搅拌,使溶池中气体及溶渣上浮受阻,从而引起气孔、夹渣等缺陷的产生. 2. 2. 4 焊接层数选择不当

单面焊双面成形焊接层数的选择对焊缝质量也有一定的影响,每层厚度过大,对焊缝金属的塑性有不利的影响,且焊接过程中熔渣易倒流,产生夹渣和未熔合等缺陷. 但每层厚度也不易过小,以免造成焊缝两侧熔合不良. 2. 2. 5 焊条类型及焊条直径的影响

焊缝金属的性能主要由焊条和焊件金属相互熔化来决定. 因此, 焊条类型选择恰当与否是影响焊缝质量的重要因素. 焊

条直径的大小除了对生产率有一定的影响外,对焊接质量也有一定的影响. 焊条直径过大,在进行打底层焊接和立焊焊接时 熔池难以控制, 易产生焊瘤等缺陷. 2. 3 操作因素

在焊接生产过程中,焊工的单面焊双面成形操作技术水平低,就意味着打底层的运条方法、焊条角度、接头方法、中间层及盖面层的运条方法、接头、收尾等操作方法掌握不熟练,这是造成焊缝质量差的重要原因之一.

焊前对工件上的油、锈、水分清理不严格,焊条未经烘干处理或烘烤温度不够而投入使用,会促使焊缝产生大量的气孔, 从而使焊接缝质量达不到要求.