对接横焊板操作探析

1、对接横焊板操作探析板-板对接横焊是电焊工中级考试实作部分的一个项目。对于应考人员来说，在该项目的打底层焊接操作中，由于使用的是直流焊机、碱性低氢型焊条焊接，因此有时会遇到电弧偏吹问题。该问题使焊接过程不能顺利进行，影响了焊缝成形和焊接质量，造成该项目得分较低，影响了总体考试成绩。笔者通过改变试件接地线位置的方法，克服了电弧偏吹问题，并阐述了操作过程和施焊工艺，使得试件正反面的焊缝外观检测符合要求。1 电弧偏吹现象原理概述所谓电弧偏吹，是指在焊接过程中，由于气流的干扰、焊条偏心的影响或磁场的作用而使电弧中心偏离电极轴线的现象。从其定义可知，客观因素如气流的干扰、焊条偏心等问题是容易解决的，而由磁

2、场作用引起的磁偏吹才是应解决而经常被忽略的问题（见图1）。改变接地线位置后，较好地解决了电弧偏吹问题，保证了焊接过程的顺利进行。2 焊接准备与试件装配准备尺寸为300 mm x 125 mm x 12 mm 的16Mn钢板一对；ZX5-400型可控硅整流弧焊机；直径为Φ3.2 mm和Φ4.0 mm 的E5015焊条，焊前应进行350400 烘干，保温2 h，并放入焊条保温桶中，做到随用随取。用砂纸和锉刀仔细清理存在于坡口正反两侧内的铁锈、油污等污物，要求20 mm范围内都应该清理干净，直至清理部位露出金属光泽，同时矫平焊件并挫削出钝边。对接横焊组对的各项尺寸，见表1。在试件两端

3、进行定位焊时，要焊牢，保证定位焊点长度10 mm左右，以防止焊接过程中出现收缩过大和开裂现象。由于采用的是多层多道焊，产生的角变形会大于其他焊接位置，因此应预留较大的反变形量。3 操作过程分析横焊时，熔滴和熔渣因受重力的作用而易下淌，熔滴在向试件过渡时容易偏离焊条轴线而向下偏斜，从而产生焊缝上侧咬边、下侧金属下坠、焊瘤、未焊透等焊接缺陷。焊道表面不易对称，可以采用多焊道的方法来调整焊道外表面的形状。为了克服熔滴重力的影响，避免产生上述缺陷，焊接过程中应该注意以下5个方面：一是尽量采用短弧焊接，即电弧长度约为1.52.5 mm；二是选择合适的焊条角度；三是运条速度稍稍快些；四是熔池体积尽量控制在

4、合适的范围内；五是焊接电流应稍小【1】。焊缝成形原理如下：在操作过程中，坡口的上侧始终保持一个11.5 mm的斜向熔孔，在坡口下侧熔化约0.51 mm，被熔渣均匀覆盖，熔池在坡口内侧约3/5，外侧约2/5，熔化的液态金属和熔渣在电弧吹力的作用下依次送入熔池，熔池在运动中形成正反两面的良好焊缝成形【2】。具体应选用的对接横焊焊接工艺参数，见表2。4 施焊工艺施焊工艺遵循横焊板焊道的排列顺序进行，见图2。其中，打底层为第1层（即第1道焊缝），填充层又可分为第2层（即第2道焊缝）和第3层（即第3道焊缝）；盖面层由第4道焊缝、第5道焊缝、第6道焊缝组成。4.1 打底层将焊接试件按照图1-b连好线后，将

5、大间隙端放置于右侧，在试件左端的定位焊缝处把电弧引燃，随后长弧拉到定位焊缝与坡口间隙的中心部位处预热片刻（约12 s）。当观察到坡口钝边将要熔化时，立即压下电弧，使熔化的部位与熔滴熔合而形成第一个熔池。在听到坡口的背面发出噗噗;的电弧穿透声后，马上熄灭电弧，这时就会形成明显可见的熔孔，熔孔的尺寸以熔入坡口两侧各约0.81 mm为好，电弧在上坡口根部停留时间应该比在下坡口停留时间稍长些，使上坡口根部熔化约11.5 mm，下坡口根部熔化约0.51 mm。电弧的1/3用来熔化和击穿坡口根部，另外2/3则应覆盖在熔池上，尽量保持熔池的形状均匀一致。熄弧时焊条向后上方快速动作，在从熄弧转入引弧时动作要利

6、索，焊条与熔池保持最短的距离（作引弧的准备动作），待熔池温度下降，颜色由亮变暗时，迅速而准确地在原熔池的顶端引弧后熔焊片刻（约0.8 s），再马上熄弧【3】。按照引弧熔焊熄弧准备引弧;的步骤操作，完成打底层的焊接。在焊接过程中，要密切留意熔孔的尺寸变化，当发现熔孔尺寸变大时，即表示熔池温度偏高了，应果断熄弧，再在坡口上侧处轻轻点焊，补充少量的液态金属；当发现熔孔尺寸变小时，可以适当增大焊条角度并稍微加长电弧燃烧时间，使其恢复正常尺寸。操作中，间断灭弧时间约为12 s，而断弧焊接时间则约为0.51 s，在更换焊条熄弧前，应将电弧带到坡口上侧并向后方提起收弧，收弧动作要果断、利索。迅速更换焊条后，

7、在距原熔池后面约10 mm的地方引燃电弧，稍稍摆动焊条，至弧坑处时，将焊条角度调整到与焊接方向成7080夹角，电弧压向背面焊缝，在听到噗噗;的击穿声后稍作停顿后灭弧，然后重复以上动作进行操作。当焊至定位焊缝处即将熄弧前，应使熔孔稍大一点，并将焊条进一步压低，以使背面焊缝成形与定位焊点熔合良好。4.2 填充层在第2层（即第2道焊缝），适当调大焊接电流，稍微加快焊接速度。焊条下倾约10，与前进方向成7580夹角。采用斜锯齿形运条法，电弧到上坡口处稍作停留，遇到凸起的地方稍快，凹下的地方稍慢，原则是该层完成后焊缝相对平整。在第3层（即第3道焊缝），更换直径Φ4.0 mm的焊条后，与第2层的操

8、作方法相似，需要注意的是，这是填充层的最后一层，要特别注意控制好焊道的平整度，避免凹凸不平现象的出现，该层完成后应使下坡口棱边与焊道表面相距约1.5 mm，上坡口棱边与焊道表面相距约0.5 mm，为盖面层的操作打好基础。4.3 盖面层盖面层采用3条焊道依次从下往上堆焊（见图2），焊接最下面盖面焊道（第4道焊缝）时，应注意观察熔池的下边沿，只要熔化了坡口棱边，就向前运条，以保证形成圆滑过渡的焊缝。接下来的每一条焊道都要覆盖前一条焊道的1/31/2，最后的上表面焊道（第6道焊缝）运条速度要稍快，避免出现咬边，以利于上表面圆滑过渡。盖面焊道宽度以覆盖上坡口边沿和下坡口边沿各1.52 mm为宜。5 结束语打底层选用直径Φ3.2mm的焊条，便于控制背面成形；填充层的第2道焊缝也选用直径Φ3.2 mm的焊条，但适当增大了焊接电流，是为了能更好地修复上一道焊缝出现的凹凸不平的现象；从填充层的第3道焊缝开始，选用直径Φ4.0 mm的焊条，要为下面盖面层打好基础，避免出现不利于盖面层操作的情况。需要特别注意的是：每一层焊缝完成后，必须用敲渣锤、錾子、钢丝刷等辅助工具将熔渣、飞溅等清理干净，以利于下层焊缝的操作。经过不断摸索，反复实践，采用改变试件