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焊条电弧焊仰焊试板的焊接
双击自动滚屏 发布者:chinaweld 发布时间:2/18/2008 阅读:16508

 

 

 

焊条电弧焊仰焊试板的焊接

 

 

刘爱仙,郑秀明

 

(山东聊城中盛昌远工业装备制造安装有限公司,山东  聊城 252000

 

 

关键词:仰焊试板;焊条电弧焊;焊接要点

中图分类号:TG444.1      文献标识码:B

 

 

试板仰焊是省级焊工比武试件中技术要求最高、操作难度最大的竞技项目,它最能反映施焊焊工的操作技术水平。一般说来,凡能完成试板仰焊的焊工,基本上能够胜任压力容器制造或维修中各种位置的焊接,因此具有非常重要的现实意义。

 

1  焊接方法

板状仰焊的焊接有2种方法:连弧法及熄弧法。连弧法是通过连续而有规则地摆动焊条进行短弧施焊的操作方法;熄弧法是在封底焊时采用电弧燃烧一定时即行熄灭,然后再引燃、再熄灭,从而使熔池金属迭加成形的方法。这2种方法各有所长。熄弧法可以保证封底焊缝有良好的成形,能有效地控制焊缝下垂、顶面内凹,缺点是由于焊接过程处于间断状态,容易出现气孔、夹渣等缺陷。连弧法可以使焊接过程连续化,能够有效地保证焊接质量,但操作方法不当将会造成焊缝下垂,表面内凹。比较2种焊接方法,连弧焊更值得推广。在一些工业发达国家,如德国、美国、日本等,生产中都要求采用这种焊接方法。

2  试板及工艺要求

2.1 试板要求

试板材质为Q235B,规格为100mm×12mm×300mm。采用E5015J507)焊条,焊接位置为仰焊,要求单面焊双面成形。坡口形式如图1所示。

2.2 焊接工艺参数

焊接工艺参数见表1

1  焊接工艺参数

焊接层次

焊条直径/mm

焊接电流/A

  

封底层1

2.5

90

直流反接

填充层23

3.2

110120

直流反接

盖面层4

3.2

110

直流反接

 

2.3 焊条角度

施焊过程中焊条与焊接方向的夹角如图2所示。

3  焊接操作要点

3.1 封底层的焊接

对整个试板而言,封底层的焊接是关键,在焊接过程中,焊接熔池金属的自身重力在电弧作用力和液态金属的表面张力作用下处于平衡状态。具体操作是地,要做到以下要求:一是为了保证试板坡口两侧有良好的熔合,采用的焊接电流宜稍大,当用ф2.5mm的焊条时,焊接电流以90A为宜;二是要采用短弧施焊,以利于保护熔池,同时利用电弧作用力把熔池铁液托住,并且把部分熔滴过渡到试件背面(即上面);三要使后续熔池覆盖前一熔池的1/2,并适当提高焊接速度,以减小熔深,减小液态金属自身重力,避免焊缝金属下垂上凹;四是保持正确的运条方式,使焊条与试板左右两侧呈90º,并与焊接方向呈70º~80º的夹角。施焊时,焊件背面应保持2/3弧柱,以利于熔滴过渡和熔池保护。运条时应左右轻微摆动。当焊至接近试板中部时,因变形使间隙变窄,此时可不使焊条左右横向摆动,而沿焊接方向连弧焊接;五是更换焊条接头要迅速,应在接头部位处于红热状态下迅速引弧,尽快恢复焊接状态,这样可使接头处成形良好,也可减少气孔、夹渣等缺陷。

3.2 填充层的焊接

填充层采用左右摆动运条方式连弧焊接,操作昱应注意两点:一要使焊条与试板在左右方向上处于垂直状态,以避免填充层焊缝左右不等厚,影响焊缝成形。为了把握好角度,有的焊工改用双手握焊钳施焊,效果不错;二要将道间熔渣清理干净,避免出现夹渣。填充层以2层为宜,较薄的焊层,不仅能有效地保证焊缝的内在质量,而且可为盖面层的焊接打好基础。

3.3 盖面层的焊接

盖面层的焊接关系到试板焊缝的正面成形。焊缝余高、余高差、宽度、宽度差等项目都有具体要求,焊工一定要保持冷静的心态,充分发挥技术水平,使正面焊缝高低平整,宽窄一致。盖面层焊接时难度最大的是控制咬边量,多数选手因咬边量超差严重而影响成绩。

4  易产生的缺陷及克服方法

4.1 气孔

气孔是最易产生的缺陷,一旦出现表面气孔,裁判会将试板判0分处理。气孔产生的原因是焊接过程中产生的气体及熔池周围的气体被液态金属吸收后,在凝固过程中溶解度急剧下降,气体将会板出形成气泡,上浮过程中如来不及逸出而残留在焊缝金属中就形成气孔。防止产生气孔的途径:一是采用短弧施焊,防止有害气体侵入熔池,以有效地保护熔池,另外可以缩短熔滴过渡的路程,减小其吸收气体的可能性;二是选择合理的工艺参数,在填充层和盖面层焊接时焊接电源不可过大,因为焊接电流增大时,会促进熔滴细化,吸收气体量也会增加,产生气孔的可能性会随之增大;三是试板坡口两侧及层间的铁锈及污物应尽量清除彻底,以减少产生气孔的根源。

4.2 夹渣

在施焊过程中,因为焊层间熔渣清理不彻底,又由于焊速快,熔池凝固较快,熔渣来不及浮出熔池而形成夹渣。解决夹渣时应注意两点:一是彻底清除层间熔渣,特别是封底层与坡口两侧的夹渣较难清除,要用尖头小锤及钢锯条认真清理;二是填充层施焊运条时应在坡口两侧停留的时间稍长些,不仅能使熔渣有充足的时间浮出,还可使焊缝焊得平整,为盖面层的焊接打好基础。

4.3 咬边

咬边是盖面层焊接时最难克服的缺陷,产生的原因是咬边处液态金属重力较大,造成下垂所致。为了防止产生咬边,要做到以下3点:一是盖面层要薄,不宜超过23mm;二是运条时摆动要均匀,在坡口的两侧一定要压低电弧,使边缘部位熔化控制在1mm左右;三是选用合适的焊接电流,当选用ф3.2mm焊条时,焊接电流为110A,以避免因热输入偏大而造成的咬边缺陷。

以上要点是本单位训练参加比武焊工的体会,实践证明是行之有效的。在2006年度山东省化工系统焊工比武大赛中,本单位选手夺得大赛的第1名,荣获“富民兴鲁劳动奖章”及“山东省技术能手”称号。

 

 
 
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