乔胜-单面焊双面成型的焊接方法及注意事项

1技师职业资格鉴定论文论文题目：单面焊双面成型的焊接方法及注意事项姓名：乔胜所在县市区：济宁市市中区所在单位：汶上县义桥煤矿2单面焊双面成型的焊接方法及注意事项乔胜汶上县义桥煤矿有限责任公司摘要：单面焊双面成型操作技术是采用普通焊条，以特殊的操作方法在坡口的正面进行焊接，焊后保证坡口正反两面都能得到双面成型焊缝的一种操作方法。是一项在压力管道和锅炉压力容器焊接中，焊工必须掌握的操作技术。正文：单面焊双面成型焊接的分类单面焊双面成型焊接方法主要有断弧焊法和连弧焊法两种。⑴断弧焊法是通过控制电弧的不断燃烧和不断灭弧的时间以及运条动作来控制溶池形状，溶池温度以及溶池中液态金属厚度的一种单面焊双面成型机理。主要是靠电弧的穿透力和溶池的表面张力以及电磁收缩力，当电弧穿透坡口间隙后熔化坡口两侧和前一个溶池，从而形成一个新的溶池。通过熄弧和溶池的表面张力来控制溶池温度，形状和位置。由于这种方法使溶池前方出现了一个大于破口间隙的溶孔，渣气均能有效的保证正，背面熔缝溶池。⑵连弧焊法是在焊接过程中电弧连续燃烧，不熄灭，采取较小的坡口钝边间隙，选用较小的焊接电流，始终保持短弧连续施焊的一种单面焊双面成型技术。板与板对接单面焊双面成型焊接工艺分析可分为焊前准备，焊接过程两大部分。焊前准备可以分为以下4步骤：⑴焊件加工选用两块材质为Q235的低碳钢板，焊件规格约为长度300mm，宽度100-120mm，板厚10mm，制备V型坡口，单边坡口角度30°左右，±2°，坡口面应平直，钝边为1mm，焊件平整无变形。3⑵焊件的清理用锉刀、砂轮机、钢丝刷等工具，清理坡口两面20mm范围内的铁锈、氧化皮等污物，直至露出金属光泽。⑶焊条及焊接电源选用优质价廉酸性的焊条，直径为2.5mm、3.2mm。焊前须经150℃~200℃烘焙1小时，然后放入焊条保温筒中备用。焊前要检查焊条质量，焊接电源可采用bx1-330或bx3-300交流弧焊机。⑷焊件装配及定位焊采用连弧焊装配，一般坡口间隙可以定为：始焊端间隙为2.5mm,终焊端为3.2mm（我们在实训过程中常用3.2mm的焊条，始边焊以焊心为标准，终端焊以3.2mm焊条直径为标准），焊条错变量应小于1mm，反变形角度为4°~6°为宜。始端，终端电焊固定，并放置于焊接架上，准备进行焊接过程。焊接过程可分为打底焊、填充焊、盖面焊3部分：⑴打底焊（焊条直径3.2mm焊接电流90A）打底层焊接可采用连弧法，也可采用断弧法（由于本人在实训过程中常用连弧法焊接，所以本实例以连弧焊接法为例）。①引弧在定位焊缝上引弧，当焊到定位焊尾部时，应稍加预热，将焊条向坡口根部顶一下（其目的是为了更好的形成第一个溶池），此时溶池前方应有熔孔，该熔孔应该向坡口两侧各深入0.5-1mm为宜。②运条运条采用月牙形或锯齿形横向短弧焊接法。弧长应该小于焊条直径。③焊条倾角倾角一般为70°-80°为宜。焊接过程中应该在坡口两侧稍作停留，以利于填充金属与母材熔合良好。并防止因填充金属与母材交界形成一定的夹角，不易清渣。4④操作要领操作过程可归纳为一看二听三准的原则。看：观察熔池深度和熔孔大小基本保持一致。听：焊接过程中听电弧击穿坡口根部发出“噗噗”的声音，那声音代表着坡口根部已经熔透，无声音则表示我们所焊接的试板坡口根部未完全熔透。准：焊接时，熔孔的端点位置应该掌握准确，焊条的中心要对溶池前端与母材的交界处，且每一个熔池与前一个熔池应搭接2/3左右，应保持电弧的1/3部分在试板的背面燃烧来加热和击穿坡口根部。⑤打底层焊缝厚度打底层焊缝厚度，坡口背面高度为1.5-2mm,正面厚度2-3mm。（2）填充焊（焊条直径3.2mm焊接电流130A）①焊接前应对打底焊道仔细进行清渣，特别要注意角缝处和死角处的焊渣清理工作。可用敲打锤，钢刷对打底焊反复进行清渣。②在距离焊缝始端10mm左右处引弧后，将电弧拉回到始端进行焊接。每次都应按此方法操作，以防止端部焊接缺陷的产生。③采用月牙法或锯齿横向法摆动焊条头部，使其焊缝成型美观（呈鱼鳞形状）。④焊条与试板的下倾角应该为70°-80°为宜。⑤焊条摆动到两侧坡口时，应该稍停顿片刻，以利于熔合及渣，防止焊缝两侧产生未熔合的死角。⑥最后一层填充焊层的厚度最后一层的焊层厚度应低于母材表面1-1.5mm，呈凹形，不得熔化坡口棱角（边），以利于盖面焊保持平直。（3）盖面层焊接（焊条直径3.2mm焊接电流110A）①引弧（和填充焊方法引弧相同）。②采用月牙形或横向锯齿形运条。③焊条与试板的下倾角应为70°-75°。5④焊条摆动到坡口边沿时，要稍作停顿，保持熔宽1-2mm.⑤焊条的摆动频率应比平焊缝稍微快点，前进的速度要均匀一致，使每个新的熔池覆盖前一个熔池的2/3-3/4为宜。⑥更换焊条前必须收弧，应对熔池填些铁液，迅速更换焊条后，再在弧坑上方10mm左右填充层焊缝金属上引弧，并且将电弧拉至厚弧处，填满弧坑后，继续施焊。⑥焊接结束后，清渣处理。可得到良好的板与板的单面焊双面成型焊接。单面焊双面成型焊接的缺陷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。单面焊双面成形焊接质量差的原因分析主要从以下方面进行分析；⑴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.⑵工艺因素对单面焊双面成形焊接质量的影响主要有焊接电流、焊速、焊接层数的选择、焊条类型及焊条直径等因素。6①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。在实训过程中，对于我们刚刚接触焊接的同学们来说，这是一个很难掌握的问题。我们在板与板对接的单面焊双面成型过程中，主要是打底焊的电流过大，导致我们的板背面出现了许多大小不一的焊瘤。打底焊接的过小，致使我们的焊接出现了未熔合缺陷。这中缺陷直接可以导致焊接质量的大大降低，在工业生产中，是很重要的缺陷之一。②焊速焊接速度是表征焊接生产效率的主要参数。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。盖面焊的焊速，是我们在实训过程中看的比较重要的一个步骤，毕竟我们的老师做不到探伤什么的检验，那么只有通过焊缝的质量好坏来给予我们评价。我在实训过程中，经常出现焊接速度过快，导致我的焊面看起来很光划，但是我的热影响区域很宽，致使我焊接的板机械性能大大降低。③.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7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。在填充的过程中，我所选择的焊接层数有点过少，直接导致我在焊接中，大部分需要填充的区域出现了未熔合，倒流等现象，直接导致我的盖面焊很难完成：也导致了我的焊接耗材量加大，耗工费时等。④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,在进行打底层焊接熔池难以控制,易产生焊瘤等缺陷。什么样的母材，选择和母材性能相似的焊接材料。焊接直径的选择，过大我们在打底焊很难在试板的背面焊出良好的焊缝；焊条直径过小，背部出现未熔合现象较明显等。⑶操作因素对单面焊双面成形焊接质量的影响在焊接生产过程中,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。对于我们刚刚从事焊接的学生们来说，这是我们焊接质量较差的重要原因之一。焊工技术差，直接导致我们在焊接过程中各各环节难以完成，只有多锻炼，多总结，完善自己的焊接技术后，我们才可以得到较好的单面焊双面成型工艺件。改进单面焊双面成型焊接质量差的措施⑴焊前准备焊前应对焊机进行试焊,确认焊机的引弧性能和稳定性能好,工艺参数的调节方便、灵活、方可使用.工件应开Y形的坡口,单板的坡口要小于30°，钝边的尺寸一般选在0.5～1.0mm之间,坡口边缘20mm以内处用砂轮机打磨,并将表8面的铁锈、油污等清除干净,露出金属光泽.板与板的焊接，我们应该选择与我们母材相似的焊条,打底层焊接应选择直径3.2mm的焊条,使用前应对焊条进行哄干措施，更重要的是需要将焊条放在保温筒内,随用随取。药皮脱落和焊芯有问题的焊条我们是不能使用的。严格按照操作规章制度进行焊前准备，确保焊接过程的安全和焊接质量。并对我们的焊工专用手套和面罩进行仔细的检查，有问题的我们应该及时换取新的。⑵焊接操作①选择合适的工艺参数焊接电流应根据板件厚度、焊接位置、焊条直径和焊接经验进行选择,保证所选择的电流不易造成焊缝咬边、烧穿、夹渣、未焊透等缺陷.焊接过程中应选择短弧焊,以避免咬肉、未焊透、气孔等缺陷的产生.焊速应合适,不宜过慢,焊接过程中根据我们的板厚选择合适的焊接层数,每层厚度不大于4mm，以避免高温停留增长,影响焊缝的机械性能,但焊速也不宜过快,以免造成未溶合、未焊透等缺陷.对重要构件要采取焊前先预热、焊后缓冷等措施,以避免冷裂纹的产生。注重我们焊接过程中的每一个环节，严格按照工艺参数来施焊。②焊工技术水平焊接生产中,焊工对单面焊双面成形操作技术掌握的水平,往往决定了焊缝的质量。因此,加强焊工单面焊双面成形操作技能的训练是保证焊缝质量的关键。注释：单面焊双面成型是产品制造过程中的基础知识技能，用来加工制造产品进行焊接的一种操作方法。它对压力管道，压力容器的焊接，是必不可少的。参考文献：9（1）、《焊接技术》1997.9作者：吴春；(2）、《焊管通讯》2002.12作者：徐安和。（3）、《焊工技师培训教材》