手工电弧焊低碳钢板立焊位单面焊双面成型技术 [原创 2011-11-07 12:35:30] 字号：大 中 小
1、低碳钢板立焊
（1）焊前准备
焊前准备的内容与低碳钢平板平焊基本一致。试件固定在垂直面内，间隙小的一端在下面。
（2）操作要点
立焊时液态金属在重力作用下易下坠而产生焊瘤，并且熔池金属和熔渣易分离造成熔池部分脱离熔渣的保护，操作或运条角度不当，容易产生气孔。因此立焊时，要注意控制焊条角度和短弧焊接。
1） 打底焊 打底层的焊接要点与钢板平焊位置基本一致。采用直径为3.2mm的焊条，焊接电流90—100A。焊条与板体下倾角度为70°—80°，选用断弧焊—点击穿法。
2） 填充焊 填充焊的运条手法为月牙形或横向锯齿形，采用直径为3.2mm的焊条，焊接电流110—120A。焊条与板件下倾角度为70°—80°。
3） 盖面层 盖面层施焊的焊条直径、焊接电流、焊条角度，运条方法及接头方法与填充层相同。
2、低碳钢板横焊
（1）焊前准备
焊前准备的内容与低碳钢平板平焊基本一致，预留反变形角度为5°—6°。
（2）操作要点
横焊时液态金属在自重作用下易下淌，在焊缝上侧易产生咬边，下侧易产生焊瘤。因此，要选用较小直径的焊条、较小的焊接电流，采用多层多道焊、短弧操作。
1） 打底焊 打底层的焊接要点与平焊基本一致。采用直径为3.2mm的焊条，焊接电流110—120A。焊条与板件下倾角度为70°—80°，与焊接前进方向的夹角约为70°。选用断弧焊—点击穿法。
2） 填充焊 填充焊的运条手法为直线运条，不作任何摆动。采用直径为3.2mm的焊条，焊接电流130—140A。焊道分布如图2—18所示。焊下侧焊道时焊条与下试板倾角为90°，焊上侧焊道时焊条与下板倾角60°—70°。焊道之间搭接要适当，不要产生深沟，以免产生夹渣。一般两焊道之间搭接1/3—1/2为宜。最后一层填充层距母材表面2mm。
图2-18 焊缝层次分布简图
3） 盖面层 盖面层施焊的焊条直径为3.2mm的焊条，焊接电流100—110A。直线运条，不做任何摆动。焊下侧焊道时，要注意与坡口下侧的熔合。焊上侧焊道时，要注意推动熔池金属熔合坡口上侧被熔化的母材，避免咬边。盖面层的各焊道应平直，搭接平整，后一道焊缝压住前一道焊缝1/2左右。
3、低碳钢板的T形接头
（1）焊前准备
1）试件尺寸 材质：Q235；试件尺寸；150mm×80mm×12mm；坡口尺寸如图2-15所示。
2）焊接材料及设备：E4303，φ3.2mm/φ4.0mm；BX3-300。
3）焊前清理 将坡口两侧20mm范围内的铁锈、油污、氧化物等清理干净，使其露出金属光泽。
4） 装配与定位焊 定位焊缝位于T形接头的首尾两处。
（2）操作要点
焊道分布如图2—19所示。
1） 打底焊 焊条直径3.2mm，焊接电流为110—120A，焊条角度如图2—20所示。采用直线运条，压低电弧，必须保证顶角处焊透，电弧始终对准顶角，焊接过程式中注意观察熔池，使熔池下沿与底板熔合好，熔池上沿与立板熔合好，使焊角对称。
图2-19 焊道分布 图2-20 打底焊条角度
2） 盖面焊 盖面焊前应将打底层清理干净。焊条角度如图2-21所示。焊盖面层下面的焊道时，电弧应对准打底焊道的下沿，直线运条。焊盖面层上面的焊道时，电弧应对准打底焊道的上沿，焊条稍横向摆动，使熔池上沿与立板平滑过渡，熔池下沿与下面的焊道均匀过渡。焊接速度要均匀，以便形成表面较平滑且略带凹形的焊缝。如果要求焊角较大，可适当摆动焊条，如锯齿形，斜圆圈形都可。
图2-21 盖面焊条角度
4、 低碳钢水平转动管的焊接
管子在水平位置下焊接，由全位置变为平焊或爬坡焊的位置，对焊工的操作和焊缝成型都十分有利。
（1） 焊前准备
1） 试件及坡口尺寸 材质：20号钢；试件尺寸：φ108mm×8mm；坡口尺寸如图2-22所示。
图2-22 管道水平转动焊对口简图
2）焊接材料及设备：E4303，φ2.5mm/φ3.2mm；BX3-300。
3）焊前清理 将坡口两侧20mm范围内的铁锈、油污、氧化物等清理干净，使其露出金属光泽。
4）装配与定位焊 组对间隙：2—3 mm；错边量：≤1 mm；钝边：0.5—1 mm；定位焊：定位焊缝位于管道截面
上相当于“10点钟”和“2点钟”的位置，每处定位焊缝长度为10—15 mm。
（2）操作要点
1）打底焊
打底焊道为单面焊双面成型，既要保证坡口根部焊透，又要防止烧穿或形成焊瘤。采用断弧焊，操作手法与钢板平焊基本相同。焊条直径2.5 mm，焊接电流60—80A。打底焊的操作顺序是：从管道截面上相当于“10点半钟”的位置起焊，进行爬坡焊，每焊完一根焊条转动一次管子 ，把接头的位置转到管道截面上相当于“10点半钟”的位置。焊条角度如图2—23所示。焊条伸进坡口内让1/3—1/4的弧柱在管内燃烧，以熔化两侧钝边。熔孔深入两侧母材0.5 mm。更换焊条进行焊缝中间接头时，采用热焊法。与钢板平焊相同。
图2-23 水平转动焊时的焊条角度示意图
在焊接过程中，经过定位焊缝时，只需将电弧向坡口内压送，以较快的速度能过定位焊缝，过渡到坡口处进行施焊即可。
2）填充焊
采用连弧焊进行焊接。施焊前应将打底层的熔渣、飞溅清理干净。焊条直径3.2mm，焊接电流90—120A，焊条角度与打底焊相同。其他注意事项与钢板平焊相同。
3）盖面焊
盖面焊缝要满足焊缝几何尺寸要求，外形美观，与母材圆滑过渡，无缺陷。施焊前应将填充层的熔渣、飞溅清理干净。焊条直径3.2mm，焊接电流90—110A。施焊时焊条角度、运条方法与填充焊相同，但焊条水平横向摆动的幅度应比填充焊更宽，电弧从一侧至另一侧时应稍快些，当摆至坡口两侧时，电弧应进一步缩短，并要稍作停顿以避免咬边。
二、 单面焊双面成型
1、 钢板对接立焊
1）焊前准备
试件尺寸及要求
1试件材料：20g。
图5-1 平板对接立焊试件及坡口尺寸
2试件及坡口尺寸：300mm×200 mm×20 mm如图5-1所示
3焊接位置：立焊。
4焊接要求：单面焊双面成型。
5焊接材料：E4303。
2、准备工作
1选用BX3—300型弧焊变压器。使用前应检查焊机各处的接线是否正确、牢固、可靠，按要求调试好焊接工艺参数。同时应检查焊条质量，不合格的焊条不能使用。焊接前焊条应严格按照规定的温度和时间进行烘干，然后放在保温筒内随用随取。
2清理坡口及其正、反两面两侧20mm范围内的油、污、锈，直至露出金属光泽。
3准备好工作服、焊工手套、护脚、面罩、钢丝刷、锉刀和角向磨光机等。
3、试件装配
1装配间隙 始端为2.0mm ，终端为2.5mm。
2定位焊 采用与焊接试件相应型号焊条进行定位焊，并在试件坡口内两端点焊，焊点长度为10—15mm，将焊点接头端打打磨成斜坡。
3预置反变形量3°~4°。
4错边量≤1.2mm。
2）焊接工艺参数（表5-1）
表5-1 平板对接立焊工艺参数
焊接层次 焊条直径
焊接电流（A）
打底焊(第一层) 3.2
100～110
填充层(第二、三层) 3.2
110～120
盖面层(第四层) 3.2
100～110
操作要点及注意事项
分四层、四道施焊，如图5-2所示。
打底焊 可采用连弧法也可采用断弧法。本实例采用连弧法。
1引弧 在定位焊缝上端部引弧，焊条与试板的下倾角定为75°~80°，与焊缝左右两边夹角为90°。当焊至定位焊缝尾部时，应稍作停顿进行预热，将焊条向坡口根部压一下，在熔池前方打开一个小孔（称熔孔）。此时听见电弧穿过间隙发出清脆的“哗、哗”声，表示根部已熔透。这时，应立即灭弧，以防止熔池温度过高使熔化的铁水下坠，使焊缝正面、背面形成焊瘤。
2焊接 运条方法采用月牙形或锯齿形横向短弧操作方法。弧长应小于焊条直径，电弧过长易产生气孔。在灭弧后稍等一会儿，此时熔池温度迅速下降，通过护目玻璃可看见原有白亮的金属熔池迅速凝固，液体金属越来越小直到消失。这个过程中可明显地看到液体金属与固体金属之间有一道白发亮的交接线。这道交接线轮廓迅速变小直到一点而消失。重新引弧时间应选择在交接线长度大约缩小到焊条直径1~1.5倍时，重新引弧的位置应为交接线前部边缘的下方1~2mm处（图5-3）。这样，电弧的一半将前方坡口完全熔化，另一半将已凝固的熔池的一部分重新熔化，形成新的熔池。这新熔池一部分压在原先的熔敷金属上运动，不断形成根部焊透程度良好的焊缝，直到再次发现熔池温度过高，再一次灭弧等待熔池冷却。如此反复焊接便可得到整条焊缝。这就是打底层的“半击穿焊法”。
图5-2 钢板对接立焊示意图 图5-3 重新引弧的位置
a)“半击穿法”接弧处b)“不击穿法”接弧处
3收弧 打底层焊在更换焊条前收弧时，先在熔池上方作一个熔孔，然后回焊约10mm再灭弧，并使其形成斜坡形状。
4接头 分热接头和冷接头两种。
热接头 当熔池还处在红热状态时，在熔池下方约15mm坡口引弧，并做横向摆动焊到收弧处，使熔池温度逐步升高，然后将焊条沿着预先做好的熔孔向坡口根部压一下，同时使焊条与试板的下倾角度增加到约90°。此时听到“哗、哗”的声音。然后，稍作停顿，再恢复正常焊接。停顿时间要合适。若时间过长，根部背面容易形成焊瘤；若时间过短，则不易接上接头或背面容易形成内凹。要特别注意：这种接头方法要求换焊条动作越快越好。
冷接头 当熔池已经冷却，最好是用角向砂轮或錾子将焊道收弧处打磨成长约10mm斜坡。在斜坡处引弧并预热。当焊至斜坡最低处时，将焊条沿预作的熔孔向坡口根部压一下，听到“哗、哗”的声音后，稍作停顿后恢复焊条正常角度继续焊接。
5打底层焊缝厚度 坡口背面1~1.5mm，正面厚度约为3mm。
填充焊 在距焊缝始焊端上方约10mm处引弧后，将电弧迅速移至始焊端施焊。每层始焊及每次接头都应按照这样的方法操作，避免产生缺陷。运条采用横向锯齿形或月牙形，焊条与板件的下倾角为70°~80°。焊条摆动到两侧坡口边缘时，要稍作停顿，以利于熔合和排渣，防止焊缝两边未熔合或夹渣。填充焊层高度应距母材表面低1~1.5mm，并应成凹形，不得熔化坡口棱边线，以利盖面层保持平直。
盖面焊 引弧操作方法与填充层相同。焊条与板件下倾角70°~80°，采用锯齿形或月牙形运条。焊条左右摆动时，在坡口边缘稍作停顿，熔化坡口棱边线1~2mm。当焊条从一侧到另一侧时，中间电弧稍抬高一点，观察熔