【摘 要】單面焊雙面成形的焊接質(zhì)量受到了焊接設(shè)備、焊材工藝流程、操作技術(shù)水平的限制。本文詳細(xì)的介紹了焊接電源、焊接電流、焊接速度等工藝因素對(duì)單面焊雙面成形技術(shù)焊接質(zhì)量的影響和造成的相關(guān)缺陷，并且詳細(xì)的分析了造成缺陷的原因，提出了相應(yīng)的防止措施。

【關(guān)鍵詞】單面焊雙面成形技術(shù)；缺陷；措施

單面焊雙面成形技術(shù)是采用普通焊條，在不需要任何輔助措施條件下，只是坡口根部在進(jìn)行組裝定位焊時(shí)，應(yīng)按焊接的不同操作手法留出不同的間隙，在坡口的正面進(jìn)行焊接，就會(huì)在破口的正、背兩面都能得到均勻整齊、成形良好，符合質(zhì)量要求的焊縫。優(yōu)質(zhì)的單面焊雙面成形焊接的焊縫表面應(yīng)圓滑過(guò)渡至母材，表面不得有裂紋、未熔合、夾渣、氣孔、焊瘤、咬邊等缺陷，焊縫內(nèi)部同樣不允許有缺陷。但焊接過(guò)程中由于設(shè)備、材料、工藝及操作等原因，使得形成的焊縫達(dá)不到質(zhì)量要求，從而對(duì)結(jié)構(gòu)的工作質(zhì)量和使用壽命產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。

1.單面焊雙面成形常見(jiàn)的焊接缺陷

1.1尺寸上的缺陷

包括焊接結(jié)構(gòu)的尺寸誤差和焊縫形狀不佳等。焊縫外表高低不平和波紋粗劣，焊縫寬度不均勻、太寬或太窄，焊縫余高過(guò)低或過(guò)高，角焊縫焊腳尺寸不等都屬于焊縫尺寸及形狀不符合要求。這些缺陷不僅使焊縫成形不美，而且容易造成應(yīng)力集中，影響焊縫與母材的結(jié)合強(qiáng)度。

1.2結(jié)構(gòu)上的缺陷

包括氣孔、夾渣、非金屬夾雜物、熔合不良、未焊透、咬邊、裂紋、表面缺陷等。這些缺陷是焊接過(guò)程中最容易出現(xiàn)的缺陷。這些缺陷減弱了焊縫的有效面積，降低了焊接接頭的力學(xué)性能，而且易造成應(yīng)力集中，引起裂紋，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞，使焊接結(jié)構(gòu)無(wú)法承受正常工作載荷。

1.3性質(zhì)上的缺陷

包括力學(xué)性能和化學(xué)性質(zhì)等不滿(mǎn)足焊件的使用要求的缺陷。力學(xué)性能指的是抗拉強(qiáng)度、屈服點(diǎn)、伸長(zhǎng)率、硬度、沖擊吸收功、塑性、疲勞強(qiáng)度、彎曲角度等。化學(xué)性質(zhì)指的是化學(xué)成分和耐腐蝕性等。這些缺陷使焊縫結(jié)構(gòu)無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)要求的力學(xué)性能和化學(xué)性能。

2.單面焊雙面成形焊接缺陷產(chǎn)生的原因分析

2.1焊接電源

焊接電源是焊接工藝執(zhí)行過(guò)程中最重要的因素。若焊接電源自身性能不好，必然不會(huì)產(chǎn)生良好的焊件。當(dāng)焊機(jī)的引弧性能差，電弧燃燒不穩(wěn)定，就不能保證工藝參數(shù)穩(wěn)定，焊接過(guò)程就無(wú)法正常進(jìn)行，焊接質(zhì)量就得不到保證。

2.2工藝因素

2.2.1焊接電流

焊接電流大小選擇恰當(dāng)與否直接影響到焊接的最終質(zhì)量。焊接電流過(guò)大，可以提高生產(chǎn)率，并使熔透深度增加，但易出現(xiàn)咬邊、焊穿、增加焊件變形和金屬飛濺量，也會(huì)使焊接接頭的組織由于過(guò)熱而發(fā)生變化，并增大氣孔傾向。尤其在立焊操作時(shí)熔池難以控制，易出現(xiàn)焊瘤，弧長(zhǎng)增加，就會(huì)產(chǎn)生咬邊。焊接電流過(guò)小，使電弧不穩(wěn)，熔透深度減小，易出現(xiàn)未焊透、熔合不良、夾渣、脫節(jié)等缺陷。

2.2.2焊接速度

焊接速度是表征焊接生產(chǎn)效率的主要參數(shù)。合理選擇焊接速度對(duì)保證焊接質(zhì)量尤為重要。焊速過(guò)快，使熔池溫度不夠，易造成未焊透、未熔合、焊縫成形不良等缺陷。焊速過(guò)慢，使高溫時(shí)間長(zhǎng)，熱影響區(qū)寬度增加，焊接接頭的晶粒變粗，機(jī)械性能降低，焊件的變形量增大，同時(shí)焊速過(guò)慢還會(huì)使每層的厚度增大，導(dǎo)致熔渣倒流，形成夾渣等缺陷。

2.2.3電弧電壓

焊接過(guò)程中合理的控制電弧長(zhǎng)度是保證焊縫質(zhì)量穩(wěn)定的重要因素。焊條電弧焊電弧電壓主要由電弧長(zhǎng)度決定的。電弧過(guò)長(zhǎng)對(duì)熔化金屬保護(hù)差，空氣中的氧、氮等有害氣體容易侵入，使焊縫易產(chǎn)生氣孔，焊接金屬的機(jī)械性能降低。但弧長(zhǎng)也不易過(guò)短，若弧長(zhǎng)過(guò)短，就會(huì)引起粘條現(xiàn)象，且由于電弧對(duì)熔池的表面壓力過(guò)大，不利于熔池的攪拌，使熔池中氣體及溶渣上浮受阻，從而引起氣孔、夾渣等缺陷的產(chǎn)生。

2.2.4焊條類(lèi)形及焊條直徑的影響

焊縫金屬的性能主要由焊條和焊件金屬相互熔化來(lái)決定。因此，焊條類(lèi)型選擇恰當(dāng)與否是影響焊縫質(zhì)量的重要因素。焊條直徑的大小除了對(duì)生產(chǎn)率有一定的影響外，對(duì)焊接質(zhì)量也有一定的影響。焊條直徑一般根據(jù)焊件的厚度選擇：同時(shí)還要考慮接頭形式、施焊位置和焊接層數(shù)，對(duì)于重要的結(jié)構(gòu)還要考慮焊接熱輸入的要求。

在板厚相同的條件下，平焊位置的焊接所選用的焊條直徑比其他位置大一些，立焊，橫焊和仰焊應(yīng)選用較細(xì)的焊條，一般不超過(guò)4.0mm。第一層焊道應(yīng)選用小直徑焊條焊接，以后各層可以根據(jù)焊件的厚度選用較大的焊條。T形接頭、搭接接頭都選用較大直徑的焊條。

2.3操作因素

在焊接生產(chǎn)過(guò)程中，焊工的單面焊雙面成形操作技術(shù)水平低，就意味著打底層的運(yùn)條方法、焊條角度、接頭方法、中間層及蓋面層的運(yùn)條方法、接頭、收尾等操作方法掌握不熟練，這是造成焊縫質(zhì)量差的重要原因之一。焊前對(duì)工件上的油、銹、水分清理不嚴(yán)格，焊條未經(jīng)烘干處理或烘烤溫度不夠而投入使用，會(huì)促使焊縫產(chǎn)生大量的氣孔，從而使焊接縫質(zhì)量達(dá)不到要求。

3.防止單面焊雙面成形焊接產(chǎn)生焊接缺陷的措施

3.1作好焊前準(zhǔn)備

焊前應(yīng)對(duì)焊機(jī)進(jìn)行試焊，確認(rèn)焊機(jī)的引弧性能和穩(wěn)定性能好，工藝參數(shù)的調(diào)節(jié)方便、靈活、方可使用。工件應(yīng)開(kāi)Y形的坡口，鈍邊的尺寸一般選在0.5～1.0mm之間，坡口邊緣20mm以?xún)?nèi)處用磨光機(jī)打磨，并將表面的鐵銹、油污等清除干凈，露出金屬光澤。鍋爐壓力容器及重要結(jié)構(gòu)的焊接一律采用堿性焊條，打底層焊接應(yīng)選擇直徑3.2mm的焊條，中間層和蓋面層可選用4mm的焊條，并對(duì)焊條進(jìn)行400℃烘干，保溫2～4h。使用時(shí)需要將焊條放在保溫筒內(nèi)，隨用隨取。焊條在爐外停留時(shí)間不得超過(guò)4h，且反復(fù)烘干次數(shù)不能多于三次，藥皮開(kāi)裂和偏心度超標(biāo)的焊條不得使用。

3.2選擇合適的工藝參數(shù)

選擇合適的焊接工藝參數(shù)是焊接生產(chǎn)中不可忽視的一個(gè)重要問(wèn)題。在焊接中，焊接電流應(yīng)根據(jù)板件厚度、焊接位置、焊接層數(shù)、焊條類(lèi)形、焊條直徑和焊接經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行選擇，保證所選擇的電流不易造成焊縫咬邊、燒穿、夾渣、未焊透等缺陷。焊接過(guò)程中應(yīng)盡量選擇使用短弧焊接，立焊、仰焊時(shí)比平焊更短些，以利于熔滴過(guò)渡，防止熔化金屬下滴，堿性焊條焊接時(shí)應(yīng)比酸性焊條弧長(zhǎng)短些，以利于電弧的穩(wěn)定，以避免咬邊、未焊透、氣孔等缺陷的產(chǎn)生。焊速應(yīng)合適，不宜過(guò)慢，以每層厚度不大于4-5mm為宜，以避免高溫停留增長(zhǎng)，影響焊縫的機(jī)械性能，但焊速也不宜過(guò)快，以免造成未溶合、未焊透等缺陷。焊接速度直接影響生產(chǎn)率，所以應(yīng)該在保證焊縫質(zhì)量的基礎(chǔ)上采用較大的焊條直徑和焊接電流，同時(shí)根據(jù)具體情況適當(dāng)加快焊接速度，以提高焊接生產(chǎn)率。對(duì)重要構(gòu)件要采取焊前先預(yù)熱、焊后緩冷等措施，以避免冷裂紋的產(chǎn)生。

3.3焊工技術(shù)水平

焊接生產(chǎn)中，焊工對(duì)單面焊雙面成形操作技術(shù)掌握的水平和技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，往往決定了焊縫的質(zhì)量。因此，加強(qiáng)焊工單面焊雙面成形操作技能的訓(xùn)練及各種單面焊雙面成形的焊接參數(shù)的掌握是保證焊縫質(zhì)量的關(guān)鍵。

4.結(jié)論

單面焊雙面成形焊接技術(shù)在現(xiàn)代手工電弧焊焊接領(lǐng)域仍占有不可替代的作用。尤其在小直徑容器和管道的焊接方面，單面焊雙面成形焊接技術(shù)的作用更顯突出。為了預(yù)防焊接缺陷的產(chǎn)生，需要加大對(duì)單面焊雙面成形技術(shù)的研究，通過(guò)分析缺陷原因來(lái)逐步改善和提高單面焊雙面成形的焊接質(zhì)量。

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