手工电弧焊单面焊双面成形新工艺

聂琴　李成华

【摘 要】本文着重介绍了板状试件单面焊双面成形新型焊接工艺、焊接规范、施焊要点以及必要的试验数据等。

【关键词】手工焊条电弧焊；单面焊双面成形；新型焊接工艺

在原来手工焊条电弧焊单面焊双面成形基础上，本文对焊接工艺进行了改进，着重介绍了新型焊接工艺的板状试件立焊位置操作方法，更适合于焊接技能大比武时采用和工作生产中运用。

一、工艺特点

把以往传统的碱性焊条连弧多层焊，通过新型工艺的改进，采用大电流灭弧焊两层焊接完成，即打底层和盖面层，运用这种工艺的好处在于它能很好地控制熔池的尺寸及温度，不容易出现焊瘤、咬边等缺陷。操作时技巧很关键，不能像传统工艺那样把熔池铁水往背面压，强制成形，要改为让铁水自动淌到背面，焊条做水平摆动运条。焊工可以依据熔孔的大小来控制焊接速度和摆动，易保证焊缝成形，易操作且效率高。

二、工艺准备

1.坡口型式及组装：新型单面焊双面成形对坡口型式和组装的要求较为严格。

对接焊缝的坡口型式以及尺寸包括角度、钝边和装配间隙等。

2.坡口角度主要影响盖面层的熔宽，使焊接完成以后焊缝表面宽度达到所规定的尺寸。

3.钝边的大小可以直接影响根部的熔透、深度。钝边越大，越不容易焊透，钝边小时容易焊透，但装配间隙太小时，不容易焊透。

4.采用直径为3.2mm和4.0mm的E5015 （507）焊条，装配间隙为4mm左右，坡口角度依据标准要求采用V型坡口，坡口角度为60°±5°，对提高坡口的精度以及焊接质量起到了良好的作用。

5.装配间隙是背面焊缝形成的关键参数，间隙过大，容易烧穿；间隙过小，很难焊透。

三、焊接电流的选择

焊接电流是确定熔深的主要因素，新型单面焊双面成形工艺是采用大电流灭弧焊进行操作的，采用大电流的优点在于它不容易出现未熔合、未焊透、夹渣等缺陷。试验证明：当选用直径为3.2mm焊条封底焊接时，电流为115-120A，吹力为4-5个；盖面层选用直径为4.0mm焊条，电流为145-150A，吹力为6-7个，较为合适。

四、电弧电压的选择

焊条电弧焊的电压是靠弧长、弧短来控制的，弧长增加电压则增加，选用碱性焊条操作时，一定要采用短弧焊接，避免气孔的产生，运条时弧长保持一致。

五、焊接速度的选择

当焊条直径、焊接电流为定值时，熔深、熔宽及余高随着焊接速度的变化而相应地变化，如果焊接速度过快会使焊缝成形不好，速度太慢容易使熔池温度过高，铁水下淌，形成烧穿或产生焊瘤。所以焊接时要寻找节奏感，注意观察熔池的变化，灭弧时要干净利索，不能拖泥带水。

六、操作方法

新型单面焊双面成形工艺是采用大电流灭弧焊，两层焊接，熔池的温度及尺寸容易掌握，不易产生夹渣、气孔、未熔合等缺陷，另外焊接时接头容易接，不易产生缺陷，但操作不当也容易产生缺陷，所以操作时应特别引起注意。

1.焊条与板件角度的选择

焊条与板件纵向以及横向的角度是保证单面焊双面成形封底焊焊接质量的关键，应特别注意，焊接立板时，焊条与板件下倾角为80°-85°，与板件两侧分别为90°。

2.打底焊焊接接头

打底焊时，接头通常可用砂轮把弧坑部位打磨成缓坡形，打磨时要注意，不要破坏坡口的边缘，造成板件的间隙局部变宽，给打底焊带来困难。如果是技能大比武时在不允许用磨光机的情况下，可用扁铲把接头凿出缓坡形，换焊条引弧在坡口内接头熔池进行预热，待熔合良好，烧出熔孔后，再转入正常焊接。接头时如果采用热接法的话，就不用那么麻烦了。不过，采用热接法一定要相当熟练才能接好。

七、打底焊

1.打底焊是板件焊接接头质量的关键，注意焊接时接头的方法，才能避免焊接缺陷的产生。焊接电流应根据坡口角度的大小作适当的调整，坡口角度大时散热面积小，电流应调小一些，否则容易造成塌陷和反面咬边等缺陷。

2.打底焊时选用短弧水平摆动，灭弧焊接采用灭弧操作一定要相当熟练，对焊工的基本功要求特别强。基本功主要为蹲功、腕功、眼功。操作时，一般蹲着焊接比较稳，面罩选用头带式面罩或自制的嘴咬式面罩，双手抱腿，右手握焊把中部，左手作为依托托住焊条中心部位，把焊条平稳地送进熔池。随着焊条的不断熔化和送进，左手慢慢后移，最后双手握住焊把，直到焊条焊完，这样就能够减少单手焊接时手不稳，背面成形不匀的缺陷，保证打底焊的顺利进行和打底焊的内部质量。

八、盖面层焊接

1.盖面层的焊接是外观质量的关键，焊接盖面层时，认真清理底层焊渣，可直接进行盖面焊接，盖面层主要是控制熔池的尺寸、余高及咬边。焊接方法依然采用左右平摆法，焊条摆到坡口边侧时稍微停留，然后迅速灭弧，灭弧一定要利索，不可以拖泥带水。焊条与板件左右及下倾角角度与打底焊基本相同。熔池与熔池之间要重叠良好，使熔池始终保持椭圆形状态，上一个熔池压住下个熔池的2/3。

2.注意要点：运条方法始终保持短弧水平摆动，灭弧时要干净利索有节奏感。

九、焊缝质量

通过上述方法的操作，均能焊出外观成形良好、平滑整齐、符合标准的合格焊缝。内部质量经X射线探伤检验表明合格率均在100%。

十、结束语

手工焊条电弧焊新型单面焊双面成形工艺，焊接质量可靠，与传统的焊接工艺相比具有效率高、熔池容易控制、背面及正面成形优良、焊接质量好、焊缝内部质量容易达到探伤的质量要求和操作方法比较容易掌握等特点，在许多技能大赛中更是得到了验证，在生产中也取得了良好的效果。