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            不銹鋼焊接工藝

            2014年01月11日

            焊接工藝指導書

            一   氬弧焊接

             

            1.目的

            為規范焊工操作,保證焊接質量,不斷提高焊工的實際操作技術水平,特編制本指導書。

            2.   編制依據

            2.1. 設計圖紙

            2.2.《手工鎢極氬弧焊技術及其應用》

            2.3.《焊工技術考核規程》

            3.   焊接準備

            3.1. 焊接材料

            焊絲:H1Cr18Ni9Ti φ1、 φ1.5、 φ2.5、φ3

            焊絲應有制造廠的質量合格證,領取和發放有焊材管理員統一管理。焊絲在使用前應清除油銹及其他污物,露出金屬光澤。

            3. 2.   氬氣

            氬氣瓶上應貼有出廠合格標簽,其純度≥99.95%,所用流量6-9升/分鐘,氣瓶中的氬氣不能用盡,瓶內余壓不得低于0.5MPa ,以保證充氬純度。

            3.3.   焊接工具

            3.3.1.   采用直流電焊機,本廠用WSE-315和TIG400兩種型號焊機。

            3.3.2.   選用的氬氣減壓流量計應開閉自如,沒有漏氣現象。切記不可先開流量計、后開氣瓶,造成高壓氣流直沖低壓,損壞流量計;關時先關流量計而后關氬氣瓶。

            3.3.3.   輸送氬氣的膠皮管,不得與輸送其它氣體的膠皮管互相串用,可用新的氧氣膠皮管代用,長度不超過30米。 

            3.4.   其它工器具

            焊工應備有:手錘、砂紙、扁鏟、鋼絲刷、電磨工具等,以備清渣和消缺。

             

            4.工藝參數

            不銹鋼焊接工藝參數選取表

            表一

            壁厚mm

            焊絲直徑mm

            鎢極直徑mm

            焊接電流

            A

            氬氣流量L/min

            焊接層次

            噴嘴直徑mm

            電源極性

            焊縫余高mm

            焊縫寬度mm

            1

            1.0

            2

            30-50

            6

            1

            6

            正接

            1

            3

            2

            1.2

            2

            40-60

            6

            1

            6

            正接

            1

            4

            3

            1.6-2.4

            3

            60-90

            8

            1-2

            8

            正接

            1-2.5

            5

            4

            1.6-2.4

            3

            80-100

            8

            1-2

            8

            正接

            1-2.0

            6

            5

            1.6-2.4

            3

            80-130

            8

            2-3

            8

            正接

            1-2.5

            7-8

            6

            1.6-2.4

            3

            90-140

            8

            2-3

            8

            正接

            1-2.0

            8-9

            9

            2.4

            3

            100-150

            10

            3

            10

            正接

            1-2

            11-12

            10

            2.4

            3

            110-160

            10

            3-4

            10

            正接

            1.5-2

            12-13

             

            5. 工序過程

            5.1.   焊工必須按照“考規”規定經相應試件考試合格后,方可上崗位焊接。

            5.2.   嚴禁在被焊件表面隨意引燃電弧、試驗電流或焊接臨時支撐物等。

            5.3.   焊工所用的氬弧焊把、氬氣減壓流量計,應經常檢查,確保在氬弧焊封底時氬氣為層流狀態。

            5.4.   接口前應將坡口表面及母材內、外壁的油、漆、垢銹等清理干凈,直至發出金屬光澤,清理范圍為每側各為10-15mm,對口間隙為2.5~3.5mm。

            5.5.  接口間隙要勻直,禁止強力對口,錯口值應小于壁厚的10%,且不大于1mm。

            5.6.   接口局部間隙過大時,應進行修整,嚴禁在間隙內添加塞物。

            5.7.   接口合格后,應根據接口長度不同點4-5點,點焊的材料應與正式施焊相同,點焊長度10-15mm,厚度3-4mm。

            5.8.   打底完成后,應認真檢查打底焊縫質量,確認合格后再進行氬弧焊蓋面焊接。

            5.9.   引弧、收弧必須在接口內進行,收弧要填滿熔池,將電弧引向坡口熄弧。

            5.10.   點焊、氬弧焊、蓋面焊,如產生缺陷,必須用電磨工具磨除后,再繼續施焊,不得用重復熔化方法消除缺陷。

            5.11.   應注意接頭和收弧質量,注意接頭熔合應良好,收弧時填滿熔池。為保證焊縫嚴密性。

            5.12.   蓋面完畢應及時清理焊縫表面熔渣、飛濺。

            6.   質量標準:

            6.1. 質量按Q/ZB74-73 焊接通用技術條件和機械結構用不銹鋼焊接管(GB/T12770—2002)標準檢驗。  

            6.2. 缺陷種類、原因分析及改進方法

                                  

            氬弧焊焊接產生缺陷的原因及防止方法

            表二

            焊縫缺陷

            產生原因

            防止方法

            氣孔

            氬氣不純,氣管破裂,或氣路有水份,打鎢極,金屬煙塵過渡到熔池里

            調換純氬氣,檢查氣路,修磨或調換鎢極,將焊縫清理好

            穿透不好有焊瘤

            焊速不勻,技術不熟練

            堅強基本功訓練,均勻焊速

            焊縫黑灰氧化嚴重

            氬氣流量小,焊速慢,溫度高或電流大

            增強氬氣流量,加快焊速,或適當減小電流

            縮孔

            收弧方法不當,收弧突然停下來

            改變收弧方法,采用增加焊速的方法停下來

            裂紋

            焊接溫度高或低,穿透不好或過燒

            確保焊透,電流和焊速要適當,改變收弧位置

            未焊透

            焊速快,電流小

            減慢焊接速度或增加電流

            熔合不好

            錯口、焊槍角度不正確、或焊速快電流小

            改進對口的錯誤誤差,掌握好焊槍角度,適當地放慢焊速和增加電流

            燒穿

            技術不熟練,電流大或焊速慢

            減小電流或加快焊速,并加強基本功訓練

            焊縫表面擊傷

            引弧不準確,地線接觸不好

            引弧要準確,不得在焊件表面引弧,地線接好

            焊縫夾鎢

            打鎢極,鎢極與焊件接觸

            引弧時,鎢極與工件要有一定距離

            焊縫成型不整齊

            走槍速度不均,送絲速度不均

            焊速、送絲要均勻,多加強基本功訓練

            咬邊

            焊槍角度不正確,熔池溫度不均,給送焊絲不合理

            調整焊槍角度,以達熔池溫度均勻,注意給送焊絲的位置、時間和速度

             

            7.   安全技術措施

            7.1.   焊工工作時必須穿工作服,戴絕緣手套,穿絕緣鞋。

            7.2.   焊工必須遵守安全、文明施工的規定。

            7.3.   高空作業必須系安全帶,高空搭設的腳手架應安全、可靠、并便于施焊。

            7.4.   焊工在使用電磨工具時采取防護措施。使用前檢查電磨工具砂輪片是否松動,是否需要更換砂輪片。

            7.6.   空中作業區下方如有易燃易爆物品時,要做好防止飛濺物落下的措施。

            7.7.   應避免電焊線與帶有感應線圈的設備相連,電焊線與焊鉗連接部分應放置可靠,避免工作時電弧擊傷管子或設備。

            7.8.   焊接時應注意避免飛濺或電弧損傷設備、飛濺或焊渣落入已清潔干凈的產品表面。

             

             

             

            二   CO2焊接

            1、 準備工作

             

            1.1熟悉圖紙和工藝文件,弄清焊縫尺寸和技術要求。

            1.2按工藝要求取用焊絲,無要求的則按焊件材質,焊縫質量要求取用焊絲,焊絲應符合國標,焊絲用前去油去銹。

            1.3焊前對CO2氣體進行去水處理。

            1.3.1氣瓶倒置1—2小時,開閥放水,每隔3分鐘放一次,連續2—3次。

            1.3.2經放水的氣瓶正立2小時,放出雜氣即可使用。

            1.3.3在輸入焊槍的氣路中設置干燥器。定時檢查干燥劑。

            1.4檢查坡口及間隙是否符合要求,不符合者予以返修或報廢,重要工件要檢查引、熄弧板是否齊全。

            1.5清除工件坡口兩側10mm內的鐵銹、油污。

            1.6準備好焊接用的工具和保護用品。

            1.7 CO2焊機,檢查焊機電源的運轉檢查CO2焊機頭是否正常。

            1.8 CO2焊的氣路應保證通暢,瓶壓降至1兆帕應更換。

             

            2、 焊接

            2.1 CO2焊焊接工藝參數按表三選取.

            二氧化碳焊接工藝參數表

            表三

            接頭形式

            母材厚度(mm)

            坡口形式

            焊接位置

            墊板

            焊絲直徑(mm)

            焊接電流(A)

            電弧電壓(V)

            氣體流量(L/min)

            自動焊焊速(m/h)

            極性

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

            1~2

             

             

             

             

            I

            F

            0.5~1.2

            35~120

            17~21

            6~12

            18~35

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

            40~150

            18~23

            18~30

            V

            0.5~0.8

            35~100

            16~19

            8~15

             

             

            2~4.5

            F

            0.8~1.2

            100~230

            20~26

            10~15

            20~30

            0.8~1.6

            120~260

            21~27

            V

            0.8~1.0

            70~120

            17~20

             

             

            5~9

             

             

            F

            1.2~1.6

            200~400

            23~40

            15~20

            20~42

            250~420

            26~41

            15~25

            18~35

            10~12

            1.6

            350~450

            32~43

            20~25

            20~42

             

            5~40

            單邊V形

            1.2~1.6

            200~450

            23~43

            15~25

            250~450

            26~43

            20~25

            18~35

            V

             

            0.8~1.2

            100~150

            17~21

            10~15

             

            H

             

            1.2~1.6

            200~400

            23~40

            15~25

             

            5~50

            V

            F

            200~450

            23~43

            20~42

            250~450

            26~43

            20~25

            18~35

            V

             

             

             

             

             

             

             

             

            0.8~1.2

            100~150

            17~21

            10~15

             

             

            10~80

            K

            F

            1.2~1.6

            200~450

            23~43

            15~25

            20~42

            V

            0.8~1.2

            100~150

            17~21

            10~15

             

            H

            1.2~1.6

            200~400

            23~40

            15~25

            10~100

            X

            E

            200~450

            23~43

            20~42

            V

            1.0~1.2

            100~150

            19~21

            10~15

             

            20~60

            U

            F

            1.2~1.6

            200~450

            23~43

            20~25

            20~42

            40~100

            雙U

             

             

            T

             

             

             

             

             

             

             

             

             

            1~2

             

             

             

             

            I

            F

            0.5~1.2

            40~120

            18~21

            6~12

            18~35

            V

            0.5~0.8

            35~100

            16~19

             

            H

            0.5~1.2

            40~120

            18~21

             

            2~4.5

            F

            0.8~1.6

            100~230

            20~26

            10~15

            20~30

            V

            0.8~1.0

            70~120

            17~20

             

            H

            0.8~1.6

            100~230

            20~26

             

            5~60

            F

            1.2~1.6

            200~450

            23~43

            15~25

            20~42

            V

            0.8~1.2

            100~150

            17~21

            10~15

             

            H

            1.2~1.6

            200~450

            23~43

            15~25

             

            5~40

            單邊V形

            F

            20~42

            F

            1.2~1.6

            250~450

            26~43

            20~25

            18~35

            V

             

             

            0.8~1.2

            100~150

            17~21

            10~15

             

            H

            1.2~1.6

            200~400

            23~40

            15~25

             

            5~80

             

            K

            F

            200~450

            23~43

            20~42

            V

            0.8~1.2

            100~150

            17~21

            10~15

             

            H

            1.2~1.6

            200~400

            23~40

            15~20

            接頭形式

            母材厚度(mm)

            坡口形式

            焊接位置

            墊板

            焊絲直徑(mm)

            焊接電流(A)

            電弧電壓(V)

            氣體流量(L/min)

            自動焊焊速(m/h)

            極性

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

            1~2

             

             

            I

             

             

             

            F

             

             

             

             

            0.5~1.2

            40~120

            18~21

             

            6~12

            20~35

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

             

            V

            0.5~0.8

            35~80

            16~18

             

            H

            0.5~1.2

            40~120

            18~21

             

            2~4.5

            F

            0.8~1.6

            100~230

            20~26

             

            10~15

            20~30

            V

            0.8~1.0

            70~120

            17~20

             

            H

            0.8~1.6

            100~230

            20~26

             

            5~30

            F

            1.2~1.6

            200~450

            23~43

            20~25

            20~42

            V

            0.8~1.2

            100~150

            17~21

            10~15

             

            H

             

            1.2~1.6

            200~400

            23~40

            15~25

             

            5~40

            單邊V形

            F

            200~450

            23~43

            20~42

            250~450

            26~43

            20~25

            18~35

            V

             

            0.8~1.2

            100~150

            17~21

            10~15

             

            H

             

            1.2~1.6

            200~400

            23~40

            15~25

             

            5~50

            V

            F

            200~450

            23~43

            20~42

            250~450

            26~43

            20~25

            18~35

            V

            0.8~1.2

            100~150

            17~21

            10~15

             

             

            10~80

            K      

             

            F

             

            1.2~1.6

            200~450

            23~43

            15~25

            20~42

            V

            0.8~1.2

            100~150

            17~21

            10~15

             

             

            H

            1.2~1.6

            200~400

            23~40

            15~25

            搭接接頭

            1~4.5

             

             

            0.5~1.2

            40~230

            17~26

            8~15

            5~30

            1.2~1.6

            200~400

            23~40

            15~25

            F-平焊位置 V立焊位置 H-橫焊位置

             

            2.2焊前要按確定的規范進行焊機調核,不允許在工件上進行。

            2.3引弧前將焊絲端部球狀部分剪去,焊絲端部與工件保持2—3mm的距離,引弧用短路法引弧,引弧位置距焊縫端路2—4 mm,然后移向端部,金屬熔化后再正常焊接。重要件在引弧板上進行引弧。

            2.4對于有預熱要求的,要按工藝規定預熱后再進行焊接。

            2.5焊縫位置不同要用不同的操作方法。

            2.5.1   平焊時可按焊件結構,用左焊法或右焊法,與不平板的夾角分別為80o—90o和60 o—75 o。平角焊縫,槍與水平板的夾角為40 o—50 o

            2.5.2立焊時可上焊或下焊,焊槍與豎板的夾角為45 o—50 o

            2.5.3橫焊時焊槍應作適當的直線往返運動,焊槍與水平的夾角為5 o—15 o

            2.5.4仰焊應用較小的電流和電壓,焊槍可作小幅度的直線往返運動。

            2.6為獲一定的焊縫寬度,焊絲可擺動,但擺動時不得破壞CO2氣體保護效果。

            2.7收弧時須填滿弧坑,熔池凝固前不得停氣,平板時一般用熄弧板收弧。

            2.8 CO2焊焊接時應盡可能量避風施焊,且環境溫度不得低于-10 o

            2.9焊接時要隨時檢查規范是否穩定,有問題時要做及時調整。

             

            3、焊縫修整

             

            焊后對焊縫進行檢查、清除熔渣、飛濺。

             

            4、 不良品處置。

             

            4.1對缺陷進行分析,找出原因,制訂返修措施,對裂紋必須找出首尾。

            4.2重要件返修時同一部位不超過兩次,兩次不合格者,重訂返修措施并報有關部門批準。

             

             

             

            三 手工電弧焊工藝

            1   接口

            焊條電弧焊的接頭主要有對接接頭、T形接頭、角接接頭和搭接接頭四種。

            1.1   對接接頭

            對接接頭是最常見的一種接頭形式,按照坡口形式的不同,可分為I形對接接頭(不開坡口)、V形坡口接頭、U形坡口接頭、X形坡口接頭和雙U形坡口接頭等。一般厚度在6mm以下,采用不開坡口而留一定間隙的雙面焊;中等厚度及大厚度構件的對接焊,為了保證焊透,必須開坡口。V形坡口便于加工,但焊后構件容易發生變形;X形坡口由于焊縫截面對稱,焊后工件的變形及內應力比V形坡口小,在相同板厚條件下,X形坡口比V形坡口要減少1/2填充金屬量。U形及雙U形坡口,焊縫填充金屬量更少,焊后變形也很小,但這種坡口加工困難,一般用于重要結構。

            1.2   T形接頭

            根據焊件厚度和承載情況,T形接頭可分為不開坡口,單邊V形坡口和K形坡口等幾種形式。T形接頭焊縫大多數情況只能承受較小剪切應力或僅作為非承載焊縫,因此厚度在30mm以下可以不開坡口。對于要求載荷的T形接頭,為了保證焊透,應根據工件厚度、接頭強度及焊后變形的要求來確定所開坡口形式。

            1.3   角接接頭

            根據坡口形式不同,角接接頭分為不開坡口、V形坡口、K形坡口及卷邊等幾種形式。通常厚度在2mm以下角接接頭,可采用卷邊型式;厚度在2~8mm以下角接接頭,往往不開坡口;大厚度而又必須焊透的角接接頭及重要構件角接頭,則應開坡口,坡口形式同樣要根據工件厚度、結構形式及承載情況而定。

            1.4   搭接接頭

            搭接接頭對裝配要求不高,也易于裝配,但接頭承載能力低,一般用在不重要的結構中。搭接接頭分為不開坡口搭接和塞焊兩種型式。不開坡口搭接一般用于厚度在12mm以下的鋼板,搭接部分長度為3~5δ(δ為板厚)

            2   焊條電弧焊工藝參數選擇 

            2.1   焊條直徑

            焊條直徑可根據焊件厚度、接頭型式、焊縫位置、焊道層次等因素進行選擇。焊件厚度越大,可選用的焊條直徑越大;T形接頭比對接接頭的焊條直徑大,而立焊、仰焊及橫焊比平焊時所選用焊條直徑應小些,一般立焊焊條最大直徑不超過5mm,橫焊、仰焊不超過4mm;多層焊的第一層焊縫選用細焊條。焊條直徑與厚度的關系見表4

            表4 焊條直徑與焊件厚度的關系

            焊件厚度/mm

            2

            3

            4~5

            6~12

            ≥13

            焊條直徑/mm

            2

            3.2

            3.2~4

            4~5

            4~6

            2.2   焊接電流

            焊接電流是焊條電弧焊中最重要的一個工藝參數,它的大小直接影響焊接質量及焊縫成形。當焊接電流過大時,焊縫厚度和余高增加,焊縫寬度減少,且有可能造成咬邊、燒穿等缺陷;當焊接電流過小時,焊縫窄而高,熔池淺,熔合不良,會產生未焊透、夾渣等缺陷。選擇焊接電流大小時,要考慮焊條類型、焊條直徑、焊件厚度以及接頭型式、焊縫位置、焊道層次等因素。其中最主要焊條直徑、焊接位置和焊道層次三大因素。焊條直徑與焊接電流關系見表5

            表5 焊條直徑與焊接電流的關系

            焊條直徑/mm

            1.6

            2.0

            2.5

            3.2

            4.0

            5.0

            6.0

            焊接電流/A

            25~40

            40~65

            50~80

            100~130

            160~210

            260~270

            260~300

            2.2.1 焊接位置 較厚板或T形接頭和搭接接頭以及施焊環境溫度低時,焊接電流應大些;平焊位置焊接時,可選擇偏大些的焊接電流;橫焊和立焊時,焊接電流應比平焊位置電流小10%~15%,仰焊時,焊接電流應比平焊位置電流小10%~20%;角焊縫電流比平位置電流稍大些。

            2.2.2 焊道層次 在多層焊或多層多道焊的打底焊道時,為了保證背面焊道質量和便于操作,應使用較小電流;焊填充焊道時,為了提高效率,可使用較大的焊接電流;蓋面焊時,為了防止出現焊接缺陷,應選用稍小電流。

            另外,當使用堿性焊條時,比酸性焊條的焊接電流減少10%左右。

            2.3   電弧電壓

            電弧電壓主要影響焊縫寬度,電弧電壓越高,焊縫就越寬,焊縫厚度和余高減少,飛濺增加,焊縫成形不易控制。電弧電壓的大小主要取決于電弧長度,電弧長,電弧電壓就高;電弧短,電弧電壓就低。焊接電弧有長弧與短弧之分,當電弧長度是焊條直徑的0.5~1.0倍時,稱為短弧;當電弧長度大于焊條直徑時,稱為長弧。一般在焊接過程中,希望電弧長度始終保持一致且盡量使用短弧焊接。

            2.4   焊接速度

            焊接速度主要取決于焊條的熔化速度和所要求的焊縫尺寸、裝配間隙和焊接位置等。當焊接速度太慢時,焊縫高而寬,外形不整齊,易產生焊瘤等缺陷;當焊接速度太快時,焊縫窄而低,易產生未焊透等缺陷。在實際操作中,焊工應要把具體情況靈活掌握,以確保焊縫質量和外觀尺寸滿足要求。

            2.5   焊接層數

            當焊件較厚時,要進行多層焊或多層多道焊。多層焊時,后一層焊縫對前一層焊縫有熱處理作用,能細化晶粒,提高焊縫接頭的塑性。因些對于一些重要結構,焊接層數多些好,每層厚度最好不大于4~5mm。實踐經驗表明,當每層厚度為焊條直徑的0.8~1.2倍時,焊接質量最好,生產效率最高,并且容易操作。

            3焊條電弧焊的定位焊 

            進行定位焊時應主要考慮以下幾方面因素:

            3.1   定位焊焊條

            定位焊縫一般作為正式焊縫留在焊接結構中,因而定位焊所用焊條應與正式焊接所用焊條型號相同,不能用受潮、脫皮、不知型號的焊條或者焊條頭代替。

            3.2   定位焊部位

            雙面焊反面清根的焊縫,盡量將定位焊縫布置在反面;形狀對稱的構件上,定位焊縫應對稱排列;避免在焊件的端部、角度等容易引起應力集中的地方進行定位焊,不能在焊縫交叉處或焊縫方向發生急劇變化的地方進行定位焊,通常至少應離開這些地方50mm。

            3.3   定位焊縫尺寸

            一般根據焊件的厚度來確定定位焊縫的長度、高度和間距。如表6所示。

               表6                           定位焊縫參考尺寸 單位:mm

            焊件厚度

            定位焊縫高度

            定位焊縫長度

            定位焊縫間距

            <4

            <4

            5~10

            50~100

            4~12

            3~6

            10~20

            100~200

            >12

            >6

            15~30

            200~300

            3.4   定位焊工藝要求

            3.4.1   定位焊縫短,冷卻速度快,因而焊接電流應比正式焊縫電流大10%~15%。

            3.4.2   定位焊起弧和結尾處應圓滑過渡,焊道不能太高,必須保證熔合良好,以防產生未焊透、夾渣等缺陷。

            3.4.3   如定位焊縫開裂,必須將裂紋處的焊縫鏟除后重新定位焊。在定位焊后,如出現接口不齊平,應進行校正,然后才能正式焊接。

            3.4.4   盡量避免強制裝配,以防在焊接過程中,焊件的定位焊縫或正式焊縫開裂,必要時可增加定位焊縫的長度,并減小定位焊縫的間距,或者采用熱處理措施。

            4焊條電弧焊基本操作技術

            4.1   引弧:焊條電弧焊采用接觸引弧方法引弧,主要有劃擦法和直擊法兩種。

            4.1.1 劃擦法 先將焊條對準引弧處,手腕扭轉一下,像劃火柴一樣使焊條在引弧處輕微劃擦約20mm長度,然后提起2~4mm的高度引燃電弧。其特點是:容易損傷焊件表面,比較容易掌握,一般適用于堿性焊條。

            4.1.2 直擊法 先將焊條對準引弧處,手腕下彎,使焊條垂直地輕輕敲擊工件,然后提起2~4mm的高度引燃電弧。其特點是:引弧點即為焊縫起點,避免損傷焊件表面,但不易掌握,一般適用于酸性焊條或在狹窄地方的焊接。

            引弧時,如果焊條粘住焊件,只要將焊條左右擺動幾下,就可以脫離焊件,如不能脫離焊件,則應立即使焊鉗脫離焊件,待焊條冷卻后,用手將其扳掉;如果焊條端部有藥皮套筒時,可用戴好手套的手將套筒去掉再引弧。

            4.2 焊縫的起焊

            4.2.1 正確選擇引弧點 應選在離焊縫起點10mm左右的待焊部位上,電弧引燃后移至焊縫起點處,再沿焊接方向進行正常焊接;焊縫連接時,引弧點應選在前段焊縫的弧坑前方10mm處,電弧引燃后移至弧坑處,待填滿弧坑后再繼續焊接。

            4.2.2 采用引弧板 即在焊前裝配一塊與焊件相同材料和厚度的金屬板,從這塊板上開始引弧,焊后再割掉。

            這種方法適用于重要焊接結構的焊接。

            4.3   運條

            4.3.1   運條的基本動作 運條可分解為三個基本動作,即:沿焊條軸線的送進、沿焊縫軸線方向縱向移動和橫向擺動。每種動作的作用及操作要求見表7。

            表7 運條的基本動作

            運條動作

            運條方向

            作 用

            操作要求

            送進

            焊條沿軸線向熔池方向送進

            控制弧長,使熔池有良好的保護,保證焊接連續不斷地進行,促進焊縫成形

            要求焊條送進的速度與焊條熔化的速度相等,以保持電弧的長度不變

            移動

            焊條沿焊接方向的縱向移動

            保證焊縫直線施焊,并控制每道焊縫的橫截面積

            移動速度必須適當才能使焊縫均勻

            擺動

            焊條的橫向擺動

            控制焊縫所需的熔深、熔寬,獲得一定寬度的焊縫,并保證坡口兩側及焊道之間良好熔合

            其擺動幅度應根據焊縫寬度與焊條直徑決定。橫向擺動力求均勻一致,才能獲得寬度整齊的焊縫。焊縫寬度一般不超過焊條直徑的2~5倍。

            4.3.2   運條方法 運條方法較多,選用時應根據接頭形式、裝配間隙、焊接位置、焊條直徑及性能、焊接電流大小及焊工操作水平而定。常用運條方法及適用范圍參見表8

            表8常用的運條方法及適用范圍

            運條方法

            運條示意圖

            特點

            適用范圍

            直線形

             

            焊條以直線形移動,不作擺動。熔深大,焊道窄

            a.3~5mm厚度I形坡口對接平焊

            b.多層焊的第一層焊道

            c.多層多道焊

            直線往返形

             

            焊條末端沿著焊接方向作來回往返的直線形擺動。焊接速度快,焊縫窄,散熱快

            a.薄板焊

            b.對接平焊(間隙較大)

            鋸齒形

             

            焊條末端沿著焊接方向作鋸齒形連續擺動,控制熔化金屬的流動性,使焊縫增寬

            a.對接接頭(平焊、立焊、仰焊)

            b.角接接頭(立焊)

            續表

            月牙形

             

            焊條末端沿著焊接方向作月牙形的左右擺動,使焊縫寬度及余高增加

            與鋸齒形動條法相同

            斜三角形

             

            焊條末端沿著焊接方向作三角形擺動

            a.角接接頭(仰焊)

            b.對接接頭(開V形坡口橫焊)

            正三角形

             

            a.角接接頭(立焊)

            b.對接接頭

            圓圈形

            斜圓圈形

             

            焊條末端沿著焊接方向作圓圈形運動,同時不斷地向前移動

            a.角接接頭(平焊、仰焊)

            b.對接接頭(橫焊)

            正圓圈形

             

            對接接頭(厚焊件平焊)

            8字形

             

            焊條末端沿著焊接方向作8字形運動,使焊縫增寬,波紋美觀

            對接接頭(厚焊件平焊)

            4.4   焊縫的接頭

            4.4.1   中間接頭 即后焊焊縫的起頭與先焊焊縫的尾部相連。接頭的方法是:在先焊焊縫的弧坑前約10mm附近引弧,電弧長度比正常焊接時略長些(堿性焊條不可拉長,否則易產生氣孔),然后將電弧后移到原弧坑的2/3處,壓低電弧,稍作擺動,填滿弧坑后即向前進行正常焊接。這種接頭方法使用最多,適用于單層焊及多層焊的表層接頭。

            4.4.2 相背接頭 即后焊焊縫的起頭與先焊焊縫的起頭相接。接頭方法是:要求先焊的焊縫起頭處略低些,接頭時在先焊焊縫起頭處略前一點引弧,并稍微拉長電弧,將電弧移向先焊焊縫接頭處,并覆蓋其端頭,待起頭處焊平后,再向先焊焊縫反方向進行焊接。

            4.4.3 相向接頭 即后焊焊縫的結尾與先焊焊縫的結尾相連。接頭方法是:當后焊的焊縫焊到先焊的焊縫收弧處時,焊接速度應稍慢些,填滿先焊焊縫的弧坑后,以較快的速度再略向前焊一段,然后熄弧。焊接接頭處的熄弧方法。

            4.4.4 分段退焊接頭 即后焊焊縫的結尾與先焊焊縫的起頭相連。接頭方法是:要求后焊焊縫焊至靠近前焊焊縫始端時,改變焊條角度,使焊條指向前焊縫的始端,拉長電弧,待形成熔池后,再壓低電弧,往回移動,最后返回原來熔池處收弧。

            4.5   焊縫的收尾

            4.5.1   劃圈收尾法 焊條移至焊縫終點時,在弧坑處作圓圈運動,起到填滿弧坑后再拉斷電弧。這種方法適用于厚板焊接,對于薄板則易燒穿。

            4.5.2   反復斷弧收尾法 焊條移至焊縫終點時,在弧坑處反復熄弧、引弧數次,起到填滿弧坑為止。這種方法適用于薄板和大電流焊接,但堿性焊條不宜采用,否則易產生氣孔。

            4.5.3   回焊收尾法 焊條移至焊縫收尾時立即停止,并且改變焊條角度回焊一小段后熄弧。此法適用于堿性焊條。

            5焊條電弧焊常見焊接缺陷及防止措施

            5.1   尺寸不符

            5.1.1   形狀 焊縫表面高低不平、焊縫波紋粗劣、縱向寬度不均勻、余高過高或過低、角焊縫單邊以及焊腳尺寸不符合要求等。

            5.1.2   危害 造成焊縫成形不美觀,影響焊縫與母材金屬的結合強度,易產生應力集中,降低接頭承載能力等。

            5.1.3   產生原因 焊件坡口角度不對、裝配間隙不均勻、焊接參數選擇不合適或運條手法不正確等。

            5.1.4   防止措施 選擇適當的坡口角度和間隙,提高裝配質量,正確選擇焊接工藝參數和提高焊工的操作技術水平等。

            5.2   裂紋

            5.3   咬邊

            5.3.1   形狀 沿著焊趾的母材部位上被電弧熔化而形成成的凹陷或溝槽稱為口角邊。

            5.3.2   危害 降低接頭強度及承載能力,易產生應力集中,形成裂紋等。

            5.3.3   產生原因 焊接工藝參數選擇不當,焊接電流過大,電弧過長,角度不正確以及運條不適當等。

            5.3.4  防止措施 選擇正確焊接電流和焊接速度,電弧不能拉得太長,掌握正確的運條方法和運條角度等。

            5.4   未焊透

            5.4.1   形狀 焊接時,接頭根部未完全熔合的現象稱為未焊透。

            5.4.2   危害 易造成應力集中,產生裂紋,影響接頭的強度及疲勞強度等。

            5.4.3   產生原因 坡口角度過小,間隙過小或鈍邊過大;焊接速度過快;焊接電流太小;電弧電壓偏低;焊接時有磁偏吹現象;清根不徹底;焊條可達性不好等。

            5.4.4   防止措施 正確選擇焊接參數、坡口尺寸,保證必須的裝配間隙,認真操作,仔細清理層間或母材邊緣的氧化物和熔渣等。

            5.5   未熔合

            5.5.1   形狀 熔焊時,焊縫與母材之間或焊縫與焊縫之間,未能完全熔合的部分稱為未熔合。主要產生在焊縫側面及焊層間。

            5.5.2   危害 易產生應力集中,影響接頭連續性,降低接頭強度等。

            5.5.3   產生原因 層間及坡口清理不干凈,焊接線能量太低,電弧指向偏斜等。

            5.5.4   防止措施 加強層間及坡口清理,正確選用焊接線能量,正確操作。

            5.6   燒穿

            5.6.1   形狀 焊接過程中,熔化金屬從坡口背面流出,形成穿孔的缺陷稱為燒穿。

            5.6.2   危害 減少焊縫有效截面積,降低接頭承載能力等。

            5.6.3   產生原因 焊接電流過大,焊接順序不合理,焊接速度太慢,根部間隙太大,鈍邊太小等。

            5.6.4   防止措施 選擇合適的焊接電流和焊接速度,縮小根部間隙,提高操作技能。

            5.7   焊瘤

            5.7.1   形狀 焊接過程中熔化的金屬流淌到焊縫之外未熔化的母材上所形成的金屬瘤,稱為焊瘤,也稱滿溢。

            5.7.2   危害 影響焊縫美觀,浪費材料,焊縫截面突變,易形成尖角,產生應力集中等。

            5.7.3   產生原因 焊件根部間隙過大,焊接電流太大,操作不正確或運條不當等。

            5.7.4   防止措施 提高操作技能,選擇合適的焊接電流,提高裝配質量等。

            5.8   弧坑

            5.8.1   形狀 焊縫收尾處產生的下陷部分稱為弧坑。

            5.8.2   危害 削弱焊縫強度,易產生弧坑裂紋等。

            5.8.3   產生原因 熄弧時間過短,收尾方法不當,未能填滿弧坑。

            5.8.4   防止措施 選擇正確焊接參數及合適的熄弧時間,掌握正確的收尾方法等。

            5.9   氣孔

            5.9.1   形狀 在焊接過程中,熔池中的氣泡在凝固時未能逸出而殘留下來所形成的空穴,稱為氣孔。

            5.9.2   危害 減小焊縫截面積,降低接頭致密性,減小接頭承載能力和疲勞強度等。

            5.9.3   產生原因 焊件清理不干凈,焊條受潮,電弧磁偏吹和焊接參數不合理等。

            5.9.4   防止措施 仔細清理焊縫兩側各10mm處的鐵銹等污物,嚴格烘干焊條,選擇合理的焊接工藝參數等。

            5.10   夾渣

            5.10.1   形狀 焊后殘留在焊縫中的熔渣稱為夾渣。

            5.10.2   危害 減少焊縫截面積,降低接頭強度、沖擊韌性等。

            5.10.3   產生原因 焊接電流過小,焊接速度過快,坡口設計不當,焊道熔敷順序不當等。

            5.10.4   防止措施 正確選擇焊接參數,坡口角度不能太小,認真做好多層焊時的層間清理工作等。

            5.10   塌陷

            5.10.1   形狀 熔化的金屬從焊縫背面漏出,使焊縫正面下凹、背面凸起的現象稱為塌陷。

            5.10.2   危害 減少接頭承載面積,降低接頭強度,影響焊縫美觀等。

            5.10.3 產生原因 焊接電流過大,焊接速度過小,裝配間隙過大等。

            5.10.4 防止措施 選擇適當的焊接電流和焊接速度,控制焊件的裝配間隙等。

            5.11   凹坑

            5.11.1 形狀 在焊縫表面或焊縫背面形成的低于母材表面的局部低洼部分稱為凹坑。

            5.11.2 危害 減少焊縫工作截面積,降低接頭承載能力等。

            5.11.3 產生原因 電弧拉得過長,焊條傾角不當和裝配間隙太大等。

            5.11.4 防止措施 選擇合適的裝配間隙,提高操作水平等

            來源:青島辛巴機械技術有限公司
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