浅谈单面焊双面成型质量差异原因与预防

吴振海

（北京泰来华顿低温设备有限公司，河北 廊坊 065402）

浅谈单面焊双面成型质量差异原因与预防

吴振海

（北京泰来华顿低温设备有限公司，河北 廊坊 065402）

本文简单分析单面焊双面成型产生的质量差异，分析差异原因并提出有效的预防措施。

单面焊双面成型；质量差异；原因；预防措施

受压的容器、管道以及重要结构的焊接，按要求接头必须完全连接，而有些结构由于尺寸和形状的限制，不适于甚至无法进行双面施焊，只能在焊件的单侧进行焊接。单面焊双面成形焊接技术具有不受构件形状、尺寸和空间位置的限制，设备简单，工艺灵活，适应性强，且焊接接头的强度高，质量好等独特优点。因而，单面焊双面成形焊接操作技术广泛地应用于锅炉压力容器、高压管道以及某些重要焊接结构的焊接施工。

1 单面焊双面成型的概述

1.1 常见的焊接缺陷。首先，焊接尺寸误差过大。其次，焊接结构上的缺陷。最后，焊接后的抗拉强度、塑性、抗疲劳强度等力学指标和耐腐蚀性达不到焊接的要求。

1.2 常见的焊接质量差异引起的问题。常见的焊接质量引起的问题有安全隐患、焊件的强度和使用寿命这几方面。首先，焊件质量不过关，在裂缝、气孔、咬边、缝隙宽窄不均处易出现应力集中，降低焊接的强度；其次，在管道和压力容器受交变应力的影响下，降低了设备的使用寿命，同时由于杂质的影响，焊缝的耐腐蚀性降低，如果腐蚀过多，导致焊件渗漏，存在安全隐患。

2 引起单面焊双面成型的质量差异的原因

2.1 焊接电源的问题。焊机焊接的三大要素为焊接电流、加压力和通电时间，如果焊机的这三个因素得不到保证，就会影响焊弧的稳定性。焊接电流是产生热量的重要因素，但焊接电流不单纯指电流的大小，还与电流的密度和波形有关；加压力能够使接触电阻减少，电阻值均匀，防止焊接局部加热，确保焊接效果均匀；通电时间不同，焊接处的温度不同，焊接的质量也不同。另外，焊机分交流焊机和直流焊机，交流焊机焊弧稳定性差，直流焊机焊弧稳定性好，需要根据焊条材料选择焊机的类型。

2.2 焊接电流的影响。焊接电流是影响焊接质量的重要因素，需要根据焊条的直径、焊接方式（立焊、养汉、平焊）和焊件的厚度，结合自己的焊接经验，调整电流的大小。焊接电流过小，易出现未透焊、未完全融合的现象，降低焊接强度；焊接电流过大，提高焊接的熔透性和焊接效率，同时也易出现焊穿、咬边、焊瘤、焊件变形的现象。

2.3 焊接速度的影响。焊速直接影响焊接效率，同时关系到焊接质量的好坏。焊接电流不变的情况下，焊速过快，熔池温度达不到焊接温度的要求，易造成焊缝成形不良、未融合、未焊透的现象；焊速过慢，熔池时间较长，易出现焊件变形、焊瘤、透焊、咬边、焊层过厚、焊接夹渣的现象。

2.4 焊接电弧的影响。焊接电弧是否稳定，直接影响焊接的质量。一方面是操作不熟练造成的电弧不稳，另一方面是焊接条件的影响。主要因素为：焊接的种类不同电弧的稳定性不同，直流焊机的电弧的稳定性比交流焊机的稳定性好；焊条药皮中含有难电离的物质会影响电弧的稳定性，或者焊条药皮偏心、不均匀、脱落也会造成电弧稳定性的降低；焊接区域不够清洁、气流过大和直流焊机焊接时的磁偏风都会影响电弧的稳定性。

2.5 焊接层数和焊条的影响。需要多层焊接的焊件，需要根据焊件的厚度、焊条直径、装配间隙和坡口尺寸确定焊接的厚度。焊层过厚导致焊速过慢，易出现焊缝熔渣倒流的现象，焊层过薄易出现焊接未融合的现象。选择焊条时，应选择和焊件材料性能一样或接近的焊条，同时根据焊件的厚度选择焊条的直径。

2.6 操作因素的影响。焊接前的准备工作不到位，对焊件上油污、锈蚀处理不严格，或焊条没有进行烘干处理，导致焊接质量不过关。其次，焊工的焊接操作水平不同，对打底焊接、焊条的角度、焊接接头收尾操作、中间层和盖面的焊接等操作要领的掌握和熟练程度不同，同时对焊件、焊条的材料性能和焊接参数的了解程度不同，从而出现焊接时的差异。

3 防止单面焊双面成型质量差异的预防措施

3.1 焊前的准备工作。焊接前需要对工艺参数进行调试，对焊接材料进行处理。首先，对焊件进行清洁处理，除去焊件的锈蚀和油污，检查焊条的质量（药皮开裂、偏心度不达标），并对焊条进行烘干处理。根据装配尺寸和坡口形式预留变形量，然后进行试焊，调试焊机的焊接电流，测试焊机的引弧和稳弧性能，根据焊接质量，试调焊接参数。

3.2 焊接参数的调节。根据焊接工艺和试调结果调整焊接工艺参数，确保焊弧稳定。通常需要调节的焊接参数有焊接电流、电弧电压、焊速、焊层数、焊接厚度、焊条的种类和直径。通过合理地调节焊接参数达到较高的焊接质量和焊接速度。

3.3 规范焊接技术。焊接技术是影响焊接质量的主要因素，因此为提高焊接质量的稳定性，焊接前要培训焊接技能。通过理论和实践来统一操作要领和焊接方法。打底焊采用较窄的坡口间隙和较小的钝边，选用较小的焊接规范；不同焊件选择不同的焊接角度和焊条的直径；焊接过程中电弧连续燃烧，不熄灭，小幅度锯齿形横向摆动，坡口两侧稍停留；焊接操作平稳，焊枪摆动均匀，始终保持焊丝一定长度连续施焊；注意焊接接头和收尾的操作。填充焊接时，先清理打底焊飞溅的熔杂，控制焊接角度、焊速和摆幅，并预留一定的高度用来盖面。盖面时除了注意焊速和摆幅外，还需要避免咬边的出现。

综上所述，单面焊双面成型技术主要用于管道、压力容器和特殊构件的焊接。通过分析差异原因，提出有效预防措施，提高焊接质量和焊件焊接质量的稳定性，保证焊件正常的使用寿命和使用安全。

[1]张强，刘君，付春宇.大型储罐环缝自动焊接单面焊双面成型施工方法的应用[J].石油化工建设，2008（4）.

[2]钟桂强.管-管对接焊品质提升措施的研究[J].装备制造技术，2012（6）.

TG441

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1671-0037（2014）07-100-1

吴振海（1985.3-），男，助理工程师，研究方向：压力容器焊接。