摘 要：MAG橫對接焊，是焊工技能訓(xùn)練和考核的項(xiàng)目之一，由于橫對接焊焊時(shí)熔化金屬在自重的作用下易下淌，使焊縫上邊極易產(chǎn)生咬邊，下邊易出現(xiàn)焊瘤和未熔合等缺陷，甚至直接造成試件檢驗(yàn)不合格。文章以焊接技能訓(xùn)練課題“MAG橫對接焊接”為基礎(chǔ)，結(jié)合焊接前準(zhǔn)備、焊接工藝參數(shù)的選擇及焊接操作過程，進(jìn)行反復(fù)實(shí)踐與探索，使學(xué)生在較短的時(shí)間內(nèi)掌握該焊接方法，焊縫成形美觀，焊接接頭質(zhì)量控制良好，相關(guān)經(jīng)驗(yàn)在實(shí)習(xí)訓(xùn)練教學(xué)中推廣。

關(guān)鍵詞：MAG焊；橫對接焊；焊縫成形不對稱；質(zhì)量控制

引言

MAG焊作為一種高效率的焊接方法，在工程機(jī)械、壓力機(jī)械、鋼結(jié)構(gòu)制造等行業(yè)有極為廣泛的應(yīng)用，逐步成為焊接生產(chǎn)的主導(dǎo)，因此MAG焊焊接技能的訓(xùn)練成了企業(yè)對學(xué)生的一致需求，對學(xué)生進(jìn)行MAG焊焊接技能的訓(xùn)練，成為焊接實(shí)習(xí)課題中非常重要的一個(gè)模塊，其中一個(gè)重要的課題是“MAG焊橫對焊接”。橫焊是指在焊縫傾角為0°～180°，焊縫轉(zhuǎn)角為0°～180°的位置上所進(jìn)行的焊接，也就是在垂直面上焊接水平焊縫的一種操作方法。橫對接焊焊接時(shí)熔化金屬在自重的作用下易下淌，使焊縫成形不對稱、焊縫上邊緣容易產(chǎn)生咬邊、下邊緣容易出現(xiàn)焊瘤和未熔合等缺陷，是造成試件檢驗(yàn)不合格的常見因素。

文章結(jié)合技能訓(xùn)練課題“MAG焊橫對焊接”的焊接前準(zhǔn)備、焊接工藝參數(shù)的選擇、焊接操作過程，反復(fù)實(shí)踐，參考教材及實(shí)習(xí)教學(xué)，并結(jié)合實(shí)踐過程進(jìn)行改進(jìn)，焊縫質(zhì)量得到很好的控制，焊縫優(yōu)良率大大提高。

1 焊前準(zhǔn)備

1.1 焊件

采用Q235低碳鋼板，厚度為12mm，長度為300mm，寬度為150mm，用氣割機(jī)下料，用刨床加工成V型60°坡口，根部間隙b=2.0～3.0mm，鈍邊P=0.5～1mm，焊件的技術(shù)圖紙見圖1所示。

1.2 焊絲

規(guī)格：H08Mn2Si，直徑1.2mm。

1.3 焊件清理

為防止和減小未熔合的產(chǎn)生，用砂輪機(jī)清理焊接試板兩側(cè)坡口面及坡口邊緣的油污、鐵銹、污垢，使焊件坡口邊緣15～20mm露出金屬光澤。清理范圍見圖2所示?？梢允褂勉Q工臺虎鉗修磨焊件坡口鈍邊，保證鈍邊尺寸在0.5～1mm左右，同時(shí)保證鈍邊棱邊的直線度，兩塊板對在一起中間不能有縫隙。

1.4 焊機(jī)選用

選用NBC-350型CO2氣體保護(hù)焊機(jī)。為克服CO2焊的飛濺問題，本課題采用富氬混合氣體，CO2氣體含量14%，Ar2氣體含量86%。施焊前應(yīng)先對電源、送絲機(jī)構(gòu)、焊槍、氣瓶和減壓流量調(diào)節(jié)器等分別進(jìn)行檢查，并把流量計(jì)調(diào)到所需流量，然后再進(jìn)行試焊，做整體檢查。每次焊接前，都應(yīng)檢查、清理導(dǎo)電嘴、噴嘴上的飛濺，并將噴嘴涂以硅油。

1.5 焊前裝配定位

焊接試板裝配，裝配間隙不能過大，間隙過大，背部焊縫會過高且下墜，間隙過小則焊不透，適中即可。根據(jù)教材裝配標(biāo)準(zhǔn)，始焊端裝配間隙一般為3.0mm左右，終焊端裝配間隙為4mm左右。

在實(shí)際操作中間隙定的小一點(diǎn)，始焊端2.5mm，終焊端3.0mm。這樣熔池更容易控制，而且背部焊縫成形美觀。在焊接過程中穿絲現(xiàn)象時(shí)常會出現(xiàn)，而上述定位方法，也減小了焊接過程中穿絲的產(chǎn)生。在實(shí)習(xí)定位時(shí)可以就地取材，采用？覫2.5mm和？覫3.2mm焊條頭夾在試板坡口的鈍邊處，定位焊牢兩試件，然后取出焊條，用敲渣錘將試件兩端的定位焊渣敲掉，定位精準(zhǔn)，效率極高。定位焊的長度為10～15mm見圖3所示，對定位焊縫的焊接質(zhì)量要求與正式焊縫一樣。

焊接反變形的預(yù)留的角度在3°左右。也可以就地取材在兩塊板下面墊一根？覫3.2的焊條，裝配準(zhǔn)確且方便。

1.6 輔助工具和量具

氣體流量表，氣瓶，砂輪打磨機(jī)，敲渣錘，焊縫萬能規(guī)等。

2 焊接工藝接參數(shù)

焊接工藝參數(shù)選擇正確與否，直接影響焊縫的形狀、尺寸、焊縫質(zhì)量和焊接生產(chǎn)率，因此，選擇合適的焊接工藝參數(shù)是焊接生產(chǎn)中十分重要的一個(gè)問題。MAG焊的焊接工藝接參數(shù)主要為焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊絲伸出長度及直徑、氣體流量等。本課題推薦接參數(shù)的選擇，見表1。

3 焊接操作過程

板厚為12mm的試板，要焊3層6道，第1層為打底層，第2層為填充層（兩道焊縫），第3層為蓋面層共有3道焊縫堆焊而成。這樣焊出來的焊縫余高不會過高，而且可以減小焊后變形量，減小角變形。

3.1 打底焊

將試件裝配在焊接的工位架上，采用左向焊，將間隙較小的一端置于右側(cè)始焊端。打底焊的參考焊接參數(shù)，電流100～110A，電壓20～22V。焊槍與焊縫角度85°～90°，焊槍與試件表面的角度為75°～85°。

在施焊時(shí)，由于上述間隙小，應(yīng)盡量的將電流電壓調(diào)的偏大點(diǎn)，電流115A，電壓20V，這樣才能保證焊透，防止未熔合的產(chǎn)生。電弧運(yùn)動為小斜鋸齒，焊縫窄而均勻，正反兩面成型很漂亮；也可采用斜圓圈運(yùn)絲。施焊中要仔細(xì)觀察熔池和熔孔的形狀，保持熔池的大小適中一致，焊接速度要均勻。同時(shí)注意到焊槍噴嘴在坡口間隙中擺動，應(yīng)在上坡口鈍邊處停留時(shí)間比下坡口鈍邊處稍長一些，防止熔化金屬下墜。

300mm長的試板焊接中盡量不要中斷，應(yīng)一次焊成，減少接頭，從而減少缺陷的產(chǎn)生。若焊接過程中發(fā)生斷弧，應(yīng)從斷弧處后15mm處重新引弧，焊槍以小幅度鋸齒形擺動，當(dāng)焊接至熔孔邊緣界上頭后，焊槍應(yīng)前壓，稍作停頓，再恢復(fù)斜鋸齒型擺動向前進(jìn)行焊接，完成打底層的焊接，焊到試件收弧處，電弧熄滅，焊槍不能馬上移開，待熔池凝固后才能移開焊槍，以防止收弧區(qū)保護(hù)不良而產(chǎn)生氣孔。

3.2 填充焊

將焊道表面的飛濺清理干凈，參考電流在130～150A，電壓在20～22V。焊槍與水平面角度在5～10°。

在實(shí)際操作時(shí)使用的電流電壓的匹配情況是，電流140～160A，電壓20～24V，電流電壓調(diào)的稍大些，坡口兩側(cè)熔合較好。填充第一道時(shí)，焊槍成0°～10°俯角，電弧以打底焊道的下緣為中心作橫向斜圓圈擺動，保證熔合良好，重疊前一焊道1/2～2/3。

填充第二道時(shí)，焊槍成0°～10°仰角，電弧以打底焊道的上緣為中心，在填充層第一道和上坡口面間擺動，保證熔合良好，重疊前一道焊道1/2～2/3。

操作中采用斜圓圈法，事實(shí)上運(yùn)動的軌跡并不一定就是一個(gè)斜圓圈，可能是一個(gè)斜的L，注意控制每道焊縫的高度和焊縫成形。而且采用這樣的運(yùn)槍方式，能夠保證坡口兩側(cè)熔合好，也會避免焊縫之間產(chǎn)生溝槽的現(xiàn)象，從而也避免未熔合的產(chǎn)生，控制了道焊縫的高度和焊縫的成形。進(jìn)行填充層的焊接，起焊位置與打底焊道接頭要錯開。焊接速度要慢一些，填充層的厚度以低于母材1.5～2mm為宜，且不能熔化坡口邊緣棱角，以利于該面層的焊接，否則不但不利于焊接，還會直接影響焊縫的美觀。如果填充層氣孔或清理不掉的熔滴，應(yīng)當(dāng)使用砂輪機(jī)將氣孔和熔滴徹底挖除之后，才能進(jìn)行該面層的焊接。

3.3 蓋面焊

清理填充層焊道及坡口上的飛濺物，參考電流130～150A，電壓20～24V，焊槍的角度在0～10°。在焊接最后一道時(shí)，焊接工藝規(guī)范比填充層的小一些，可以將電流應(yīng)調(diào)到130A左右，電壓調(diào)到20V左右，焊槍的角度在0°～10°。由于最后一道電流大極易產(chǎn)生咬邊缺陷；同時(shí)最后一層溫度高，熔池易下垂，所以要盡量調(diào)小電流，改變焊槍角度在15°。蓋面層的第一道焊縫的關(guān)鍵，不但要焊直，而且焊縫成形應(yīng)圓滑過渡，焊槍噴嘴呈畫圓圈或直線往復(fù)運(yùn)條。減慢焊接速度，增加在熔池邊緣的停留時(shí)間，使電弧力推動金屬流動向上。焊接過程中，應(yīng)保證焊縫兩側(cè)熔合好，故熔池邊緣超過坡口棱邊1.5～2mm為佳。各焊層間相互搭接1/2～2/3，防止焊層搭接棱溝的出現(xiàn)，以影響表面焊縫成形的美觀，收弧時(shí)應(yīng)填滿弧坑。

橫焊熔池雖有下面母材托著較易操作，但是由于重力作用致使焊縫表面成形不對稱，因此為改善焊縫表面成形，焊接過程中應(yīng)盡量減小熔池體積；另外采用多道焊的方法來調(diào)整焊道外表形狀。焊接參數(shù)、焊縫層數(shù)、每層焊縫數(shù)目及焊道間的停留時(shí)間會引起有關(guān)橫對接焊接試件產(chǎn)生較大的角變形，比如熔池越大、停留時(shí)間越長、層間溫度高，焊接角變形就大，反之則小。

橫對接焊的未熔合大多出現(xiàn)在填充層，以熔合線外及兩道間多見，主要是因?yàn)楹缚p區(qū)表面有氧化膜或銹皮、熱輸入不足、焊接熔池太大、焊接技術(shù)不合適、接頭設(shè)計(jì)不合理等原因造成。咬邊也常出現(xiàn)在焊接橫板蓋面層最后一道焊縫中，產(chǎn)生的主要原因是由于焊接速度太快、電弧電壓過高、電流過大、停留時(shí)間不足、焊槍角度不正確等原因。在焊接實(shí)訓(xùn)教學(xué)中不斷的總結(jié)與改進(jìn)焊接工藝參數(shù)及操作技巧，使橫焊焊縫的角變形得到了控制，減小了未熔合、咬邊及焊瘤的產(chǎn)生，焊縫成形也較美觀。

通過對技能訓(xùn)練中對MAG焊橫對焊接焊接時(shí)焊接工藝參數(shù)及焊接操作過程的研究、改進(jìn)，使得學(xué)生在較短的學(xué)習(xí)時(shí)間內(nèi)掌握了本課題焊接工藝參數(shù)的選擇、焊縫各層操作手法與技巧，在教學(xué)過程中實(shí)踐推廣，獲得實(shí)訓(xùn)老師、同學(xué)的肯定，提高了同學(xué)們的操作水平，使本課題考核優(yōu)良率大大提高。

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作者簡介：王芝玲（1975，4-），女，江蘇省徐州市人，高級講師，工學(xué)碩士，金屬材料及焊接教育教學(xué)研究。