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本文试对板-板对接仰位手工电弧焊单面焊双面成型技术进行分析和探讨。
一、焊前准备
1.试件加工
选用两块材质为Q235的钢板,用刨床刨削坡口,试件规格为:长度300mm,宽度为100mm,板厚12mm置备V形坡口,单边坡口角度(30±2.5 )°,坡口面应平直,试件平整无变形。
2.试件清理
用砂轮锉刀、钢刷等工具,清理坡口两面10mm范围内的铁锈、氧化物等污物,直至露出金属光泽。
3.焊接材料及焊接电流
焊条要选用不偏芯的E4303焊条,焊接电源为BX—500型焊接变压器。
4.试板装配及定位焊
(1)断弧焊装配,始焊端间隙控制在3.2～4mm范围内,终焊端为4～5mm,钝边一般为0.5～1.5mm,错边量小于1mm,预留反变形角度为3～5°。
(2)连弧焊始焊端间隙为2mm,终焊端为3mm,定位装配焊时电流应比正式焊接时稍大些,要求选用的焊条与正式焊接的焊条型号相同,定位焊缝长度为10～15mm,焊接要牢固,特别是终焊端,为防止焊接过程中开裂错边或因热收缩造成终焊端坡口间隙变小而影响焊接质量,必须保证定位焊缝的焊点的长度和厚度。
二、焊接的工艺参数
所用焊接工艺参数应在国家推荐标准范围内根据个人习惯自定,如试件装配间隙、钝边、焊接电流等,尤其是焊接电流,不能过大或过小,过大时易产生焊瘤,气孔和咬边等缺陷,过小时易产生夹渣、未焊透及未融合等缺陷。选用焊接变压器对于断弧焊打底焊的电流操作,便于控制熔池温度,有利于焊缝背面成型,有效克服背面焊缝凹陷的问题,其缺点是操作不当时飞溅较大。
三、焊接操作过程
1.第一阶段:打底层的焊接
(1)断弧焊打底操作。首先在试件始焊端定位焊缝处引燃电弧,保持焊条角度,沿焊接方向90～100°。稍作停顿形成熔池后迅速压低电弧做小月牙摆动向前运条,摆动到坡口根部时,焊条向上顶一下,至少使电弧的3/4在坡口背面燃烧,当听到扑声时说明电弧已击穿试件背面,观察已形成熔孔,熔孔大小约为焊条直径的1.5倍,由于此时试件温度较低,容易产生偏吹,造成一侧熔孔打开,而另一侧出现未溶,应迅速将焊条向未熔的一侧或改变焊条的角度,继续熔化。待熔孔正常后,迅速将焊条向前方斜下快速运动,达到灭弧的目的,熔池的温度逐渐降低,当熔池的颜色发暗红色时,再将焊条打在原熔池的1/2处,上顶电弧,打开熔孔,重复以上动作,有节奏的向前进行断弧焊接。
(2)连弧焊打底操作。在试件的定位焊缝前端引弧,焊条沿焊条方向夹角成90～100°,电弧稍作停顿,预热约1～2s待定位焊缝形成熔池,迅速压低电弧做小锯齿摆动,此时注意运条速度和两边停留时间,焊层要薄,焊接接头处,焊接速度稍微放缓,焊条上顶,同时稍作摆动,此时焊条端部到达坡口底边,几乎整个电弧在板内燃烧,当电弧穿过试件背面,形成熔孔后作横向锯齿形连弧运条,节奏要合适,太快造成未熔,太慢易出现焊瘤,此时近四分之三电弧在焊缝背面燃烧,运条幅度要小,速度要快,电弧要短,两边要有足够的停留时间,以使熔合良好并托起高温中心处熔池金属,同时注意焊条送进深度,控制熔孔大小,焊层要薄,并借电弧吹力向熔池背面送熔滴,接头处用电弧吹成缓坡状以便形成良好的接头。
2.第二阶段:填充层的焊接
焊前要仔细清渣,表面处理干净。如接头处过高,可用角磨机或扁铲清除。焊条角度同打底层一样。第一层填充电流可以适当增加,有利于消除焊趾处难以清理的熔渣,运条采用锯齿或反月牙形运条方法,控制好焊条角度,短弧焊接,在焊缝两边要有足够的停留时间,以保证两侧熔合良好,焊道平整。第二层填充焊缝更要控制好熔池形状,保证焊缝平整,尽量延长电弧在两边的停留时间使填充焊道中心稍凹,这对于盖面层的焊接起着至关重要的作用。同时注意避免熔化坡口边缘,以保证盖面焊缝宽窄一致,平整美观。接头时,在弧坑前方10～15mm处引弧,短弧拖向弧坑,沿弧坑的弧度运条待形成熔池,两边充分熔合后,正常焊接。
3.第三阶段:盖面层的焊接
焊前要仔细清理干净填充层的熔渣和飞溅。焊接时要压低电弧,控制好焊条角度,手要稳,并注意熔池形状和温度,控制好电弧在坡口两边停留时间,防止产生焊偏、咬边、未熔合等缺陷,接头时,更换焊条速度要快,保证接头不脱节不超高。
(作者单位:河北省唐山机车车辆厂高级技工学校)
一、焊前准备
1.试件加工
选用两块材质为Q235的钢板,用刨床刨削坡口,试件规格为:长度300mm,宽度为100mm,板厚12mm置备V形坡口,单边坡口角度(30±2.5 )°,坡口面应平直,试件平整无变形。
2.试件清理
用砂轮锉刀、钢刷等工具,清理坡口两面10mm范围内的铁锈、氧化物等污物,直至露出金属光泽。
3.焊接材料及焊接电流
焊条要选用不偏芯的E4303焊条,焊接电源为BX—500型焊接变压器。
4.试板装配及定位焊
(1)断弧焊装配,始焊端间隙控制在3.2～4mm范围内,终焊端为4～5mm,钝边一般为0.5～1.5mm,错边量小于1mm,预留反变形角度为3～5°。
(2)连弧焊始焊端间隙为2mm,终焊端为3mm,定位装配焊时电流应比正式焊接时稍大些,要求选用的焊条与正式焊接的焊条型号相同,定位焊缝长度为10～15mm,焊接要牢固,特别是终焊端,为防止焊接过程中开裂错边或因热收缩造成终焊端坡口间隙变小而影响焊接质量,必须保证定位焊缝的焊点的长度和厚度。
二、焊接的工艺参数
所用焊接工艺参数应在国家推荐标准范围内根据个人习惯自定,如试件装配间隙、钝边、焊接电流等,尤其是焊接电流,不能过大或过小,过大时易产生焊瘤,气孔和咬边等缺陷,过小时易产生夹渣、未焊透及未融合等缺陷。选用焊接变压器对于断弧焊打底焊的电流操作,便于控制熔池温度,有利于焊缝背面成型,有效克服背面焊缝凹陷的问题,其缺点是操作不当时飞溅较大。
三、焊接操作过程
1.第一阶段:打底层的焊接
(1)断弧焊打底操作。首先在试件始焊端定位焊缝处引燃电弧,保持焊条角度,沿焊接方向90～100°。稍作停顿形成熔池后迅速压低电弧做小月牙摆动向前运条,摆动到坡口根部时,焊条向上顶一下,至少使电弧的3/4在坡口背面燃烧,当听到扑声时说明电弧已击穿试件背面,观察已形成熔孔,熔孔大小约为焊条直径的1.5倍,由于此时试件温度较低,容易产生偏吹,造成一侧熔孔打开,而另一侧出现未溶,应迅速将焊条向未熔的一侧或改变焊条的角度,继续熔化。待熔孔正常后,迅速将焊条向前方斜下快速运动,达到灭弧的目的,熔池的温度逐渐降低,当熔池的颜色发暗红色时,再将焊条打在原熔池的1/2处,上顶电弧,打开熔孔,重复以上动作,有节奏的向前进行断弧焊接。
(2)连弧焊打底操作。在试件的定位焊缝前端引弧,焊条沿焊条方向夹角成90～100°,电弧稍作停顿,预热约1～2s待定位焊缝形成熔池,迅速压低电弧做小锯齿摆动,此时注意运条速度和两边停留时间,焊层要薄,焊接接头处,焊接速度稍微放缓,焊条上顶,同时稍作摆动,此时焊条端部到达坡口底边,几乎整个电弧在板内燃烧,当电弧穿过试件背面,形成熔孔后作横向锯齿形连弧运条,节奏要合适,太快造成未熔,太慢易出现焊瘤,此时近四分之三电弧在焊缝背面燃烧,运条幅度要小,速度要快,电弧要短,两边要有足够的停留时间,以使熔合良好并托起高温中心处熔池金属,同时注意焊条送进深度,控制熔孔大小,焊层要薄,并借电弧吹力向熔池背面送熔滴,接头处用电弧吹成缓坡状以便形成良好的接头。
2.第二阶段:填充层的焊接
焊前要仔细清渣,表面处理干净。如接头处过高,可用角磨机或扁铲清除。焊条角度同打底层一样。第一层填充电流可以适当增加,有利于消除焊趾处难以清理的熔渣,运条采用锯齿或反月牙形运条方法,控制好焊条角度,短弧焊接,在焊缝两边要有足够的停留时间,以保证两侧熔合良好,焊道平整。第二层填充焊缝更要控制好熔池形状,保证焊缝平整,尽量延长电弧在两边的停留时间使填充焊道中心稍凹,这对于盖面层的焊接起着至关重要的作用。同时注意避免熔化坡口边缘,以保证盖面焊缝宽窄一致,平整美观。接头时,在弧坑前方10～15mm处引弧,短弧拖向弧坑,沿弧坑的弧度运条待形成熔池,两边充分熔合后,正常焊接。
3.第三阶段:盖面层的焊接
焊前要仔细清理干净填充层的熔渣和飞溅。焊接时要压低电弧,控制好焊条角度,手要稳,并注意熔池形状和温度,控制好电弧在坡口两边停留时间,防止产生焊偏、咬边、未熔合等缺陷,接头时,更换焊条速度要快,保证接头不脱节不超高。
(作者单位:河北省唐山机车车辆厂高级技工学校)