板对接仰焊操作技术

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　　摘 要：板对接单面焊双面成型，操作难度大，首先需要合理选择工艺参数，经过正确的定位焊接、打底焊接、填充焊接和盖面焊接等过程，加上正确的操作技术，就能获得良好的焊缝。
　　关键词：仰焊;打底焊;盖面焊
　　0.引言：
　　板状试件对接焊缝仰位焊是手工电弧焊操作时经常遇到的情况，这种焊接位置由于其本身特点：液态金属和溶渣在重力的作用下，容易下坠，因此操作难度较大，如果操作不当就会形成焊瘤、夹渣、背面焊缝形成凹陷、未焊透等缺陷。熟练掌握仰位焊的技巧[1]，加上多次练习，是每个焊工走向成熟的必经之路，笔者根据多年的经验，总结了仰焊的焊接工艺参数、操作要领和注意事项。
　　1、焊前准备
　　1.1 试板加工
　　 初练习者可选择低碳钢进行练习，一般选用Q235，试件规格为：200mm×100mm×10mm，使用刨床刨削坡口，使用刨床将试件加工成V型坡口，单边坡口角度30°±2°，而后用角向磨光机、锉刀、钢丝刷等工具，将坡口两面150㎜范围内的油污、铁锈等清理干净。
　　1.2 焊接材料及焊接电源
　　 焊接材料选用E4303或E5015焊条，规格为3.2㎜。若使用E4303焊条，可以不烘干直接使用，若使用E5015焊条，需要焊前将焊条烘干，烘干温度350℃，烘干时间1-2小时，然后将焊条放入保温筒或保温箱中随用随取，不可露天存放，否则焊条就会受潮，影响焊接质量。焊接电源应采用直流焊机，如ZX5-400整流焊机等，因为直流焊机的电弧相对稳定。
　　1.3 确定工艺参数
　　仰位焊的电流选择非常重要，电流过小电弧吹力无法托住熔池，会出现熔池金属下掉现象，电流过大就会使焊缝烧穿或熔池金属吹到一遍的现象[2]。仰位焊的电流根据焊接层次需要作适当调整。本实验条件下打底焊时电流为90A～100A，填充层和盖面层焊接时电流为90A～95A，电弧电压22V～24V。
　　2、焊接过程
　　2.1 定位焊
　　 试板焊接之前，为防止焊件的相对位置不固定，要先进行装配及定位焊，因为焊缝在焊接过程中的有变形，装配时要预留反变形量，始焊端装配间隙3.2mm，终焊端为间隙宽度4.5mm。钝边为1mm左右。装配平面预留反变形角度为3-5°，定位焊电流比正式焊接时电流稍大些，因为此时母材温度较低，电流小不利于焊接的正常进行。焊后将定位焊缝表面熔渣清理干净。
　　2.2 打底焊
　　 打底焊引弧前要先摆好姿势，手握紧焊枪，让焊条沿焊缝方向有60°-70°的倾斜角，并与焊缝两侧母材垂直，找准引弧点，一般是在焊缝的端部，叩击或划擦引弧，电弧引燃后，要让电弧稍作停顿，预热约1-2s，待引弧处形成熔池，将电弧压低并小幅度左右摆动电弧，焊接过程要注意焊接速度与运条速度，时刻观察熔池，避免焊漏或未熔合现象，若出现焊漏可能是电流过大或焊接速度太慢，若是未熔合，可能是焊接速度过大，适当调整焊接速度或焊接电流。
　　 引弧后，开始运条，但此时电弧有大部分是在焊缝背面燃烧，电弧摆动幅度大小对背面有一定的影响，为能够焊透，电弧摆动幅度要小，速度要快，电弧长度要短，电弧摆动到两端稍作停留，以保证熔合良好并承托焊到中心高温的熔池金属。
　　 焊缝尽量连续施焊，若一根焊条用尽，必须停顿，可让熔池金属向后拉再息弧，并用錾子打磨接头成缓坡状，以便于接头。打底焊道结束后，将熔渣清理干净，为填充层的焊接做好准备。
　　2.3 填充焊
　　填充层焊接前，用钢丝刷认真清理焊缝表面熔渣。如接头处高度过大，需要用角磨机铲平，再进行填充层焊接。焊接过程中保持焊条焊接方向成85-90°夹角。如果填充层需要多层焊接，首层电流稍大，这样有利于清除打底焊留下的熔渣，电弧左右摆动，采用锯齿形或反月牙形运条方式，在焊缝两边要有足够的停留时间，以保证两侧融合良好，焊道平整。第二层、第三层等后续焊层运条方法与第一层相同，不同的是两侧停留时间稍长，使填充焊道中心稍凹，这样有利于盖面层的焊接。
　　2.4 盖面层焊接
　　 待填充层焊接结束，最后进行盖面层的焊接，盖面层表面质量决定焊缝的外形是否符合要求，焊接前应彻底清除填充层的飞溅，熔渣等。采用短弧焊接，焊条与焊接方向夹角为85-90°，左右摆动均匀，焊接速度一致，注意熔池形状和温度，控制好电弧在坡口两边的停留时间，防止产生焊偏、咬边、未熔合等缺陷，保持熔池外形平直，如有凸形出现，可使焊条在坡口两侧停留时间稍长一些。
　　3、缺陷及控制措施
　　 焊接过程中如若操作不當，就会出现一些焊接缺陷如：气孔、夹渣、咬边等，针对这些缺陷要及时发现并采取相应的措施[3]。出现气孔的解决办法是焊前将焊缝表面及一定范围内杂质清理干净，压低电弧，尽量采用短弧焊接;夹渣的原因可能是电弧太高，熔池没有充分搅拌，产生的熔渣没有上浮上去，或者上层焊接的熔渣没清理干净，控制措施也是焊前清理和压低电弧;咬边是由于盖面层焊接时熔池金属在重力作用下的外流造成的，为防止咬边，盖面层的厚度要尽量减小，运条手法要稳定、均匀，在两侧电弧长度尽量减小。
　　4、结束语
　　 焊条电弧焊进行仰位焊接时，为了得到优良的焊接接头，焊前认真清理坡口表面，多层焊时将前层的熔渣清理干净，然后选择适当的工艺参数;焊接过程运条均匀，稳定;注意观察、控制好熔池大小、熔池温度和熔池形状;做到眼手一致、不慌不乱，才能掌握仰位焊接的技巧。
　　[参考文献]
　　[1]姚建伟.超大型矿砂船甲板仰焊技术要领[J].中国船检，2019（06）：93-95.
　　[2]黄钟光，潘立业.对接仰焊板操作探析[J].南方金属，2017（04）：53-55.
　　[3]冯涛.丙烯低温球罐仰焊焊接缺陷分析及解决途径[J].安装，2019（04）：50-51.
　　（作者单位：辽宁工程职业学院，辽宁 铁岭 112000）
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