摘 要:針對一些質量要求高的小直徑管道或容器,本文主要通過立焊操作技術要點,平焊、仰焊及橫焊操作技術要點,對單面焊雙面成形技術進行了論述。
關鍵詞:單面焊;雙面成形技術;探討
在一些焊接結構的焊接中,特別是一些質量要求高的小直徑管道或容器等,由于從背面無法鏟除焊根與重新焊接,故要求在坡口一側進行焊接而在焊縫正、背面都能得到均勻整齊無缺陷的焊道。這種焊接叫做單面焊雙面成形焊接,是手工焊接操作中難度較大的技術。這種焊接只用于V型和U型坡口的對接焊,所采用的某些U型坡口型式,其根部實際也是一個小的V型坡口。在這里主要介紹V型坡口的焊接法。平、立、仰、橫焊雖然在焊接方法上有所不同,但操作要點和焊后要求基本是一致的,即要求焊縫內不出氣孔、夾渣,根部均勻焊透。對平、立、橫焊背面不許出焊瘤,對仰焊背面不出或少出塌腰。
1.立焊操作技術要點
1.1引弧
在始焊處對準坡口中心開始引弧,焊條與工件的角度為左右,處于間隙中心。先讓電弧稍長一些,此時熔滴 向母材噴射,顆粒較細而零散,使母材始焊點達到預熱的目的。稍過片刻,當坡口兩側出現汗珠時便將電弧壓短,此時焊條熔滴向母材過渡的顆粒較大,并集中于電弧中心處,將已溶化的兩側坡口聯在一起,形成一個橢圓形熔池。焊條繼續(xù)向上運條,當熔渣清楚地從鐵水上淌下而在熔池前方打開一個小眼時,表示根部已熔透,此時可聽見電弧穿過間隙發(fā)出清脆的“花……”之聲。這時應馬上果斷迅速地滅弧,以防止熔池溫度過高而使熔化鐵水下墜,在焊縫正、背面形成焊瘤。
1.2 焊接
在上述滅弧后稍等一會,此時熔池溫度迅速下降,通過護目玻璃可見原先白亮的金屬熔池迅速凝固,液體金屬越來越小直到消失。此過程可明顯地看到液體金屬與固體金屬之間有一細白發(fā)亮的交接線。這交接線迅速變小,由熔池輪廓大小直到一個點而消失。重新接弧的時間應無害 交接線直徑大約縮小到焊條直徑的1-1.5倍時,重新接弧的時間應為交接線前部邊緣的下方1-2毫米處。這樣電弧的一半將前方坡口完全熔化,另一半將已凝固的熔池之一部分重新熔化,從而形成一個新熔池。這新熔池一部分壓在原先的熔敷金屬之上,結果與母材原先的熔池形成良好的熔合。在熔池溫度不過高的情況下,焊條可繼續(xù)送進和向上運動,不斷形成根部焊透程度良好的焊縫,直到再一次發(fā)現熔池溫度過高,再一次滅弧等待熔池冷卻……如此反復焊接便得整條焊縫。這就是所謂的“半擊穿焊法”。
1.3焊接注意事項
(1)焊接過程中始終要分清鐵水與熔,避免產生夾渣。
(2)在立焊時要密切注意熔池開狀,發(fā)現橢圓形熔池之下部邊緣由比較平直的輪廓逐漸鼓肚變圓時,表示熔池溫度已稍高或過高,應立即滅弧,讓熔池降溫可免出焊瘤。
(3)要嚴格控制熔孔尺寸。在正常焊接時,如熔池前方出現熔孔,當熔孔直徑大約為焊條直徑1.5倍時,可保證焊縫背面焊透,同時不出現焊瘤。當熔孔直徑為焊條直徑的二分之一或沒有熔孔時就可能產生未焊透,但肯定背面不會有焊瘤。
(4)機動靈活地運用“擊穿焊法”、“半擊穿焊法”、“不擊穿焊法”和“多點焊法”。
在正常坡口尺寸時用“半擊穿焊法”比較好掌握。但坡口制備并不那么均勻一致,鈍邊,間隙及坡口角度均有大有小。在間隙小、鈍邊大時,仍采用上述“半擊穿焊”時,則不能得到很好的焊縫。此時可采用“擊穿焊法”,即在滅弧后的再次弧點,選擇在交接線前部邊緣的前方。
在間隙較大情況下如仍采用“擊穿 ”或“半擊穿”焊法,則不可避免要出現焊瘤,此時應采用“不擊穿焊”法。即在滅弧后的再次接弧點,選擇在交接線后部邊緣的后方。
在間隙很大時,一般在焊條的直徑2倍以上,采用上述方法都得不到滿意焊縫,則可用“多點焊法”。間隙稍大時用兩點焊法,間隙過大時可采用三點焊法,每一點的焊法與前面所述一樣,即要熔化根部,又要熔化原熔敷金屬,而新熔池仍應控制為橢圓形,這兩三個熔池構成一組整體的橫向焊波。
與定位焊縫連接時應特別注意未焊透。當定位焊縫較陡時,電弧不能將其全部熔透,往往造成局部未焊透。一般焊前可將定位焊縫的兩端用扁鏟鏟去一部分,形成斜度較小的均勻小坡,以便電弧容易將它焊愛?;蛘哂秒姾笇⑵洹案睢背鲂逼拢缓笤俸浮?/p>
2.平焊、仰焊及橫焊操作技術要點
2.1橫焊操作
當電弧指向上部坡口和下部坡口時,焊條角度稍有變化,所得焊縫及熔孔如圖。操作時的形象運作,應依焊接熔池溫度情況靈活運用。控制第一層雙面成形的操作原則與立焊相同。
2.2平焊操作
目的是控制焊接溫度,熔池前有適量弧吹到下面,且始終使熔池前端保持有同樣大小的熔孔。此時形象運作俯視如圖。根據熔池溫度和形狀大小的變化來決定選用點焊或連續(xù)焊法。在溫度高、熔池形狀增大時則應滅弧,在形狀大小不變時,可連續(xù)焊。控制坡口中第一層焊縫得到雙面成形的操作技術,原則上與立焊相同。但特別要注意防止燒穿出焊瘤。
2.3仰焊操作
具體運條時,可根據熔池溫度變化,采取點焊法或小段連弧焊法?;静僮饕c與立焊相同,但應特別注意焊縫正面出焊瘤,背面出塌腰。塌腰系仰焊背部所特有的一種缺陷。由于熔池在高溫時表面張力較小,使鐵水在自重下產生下墜而引起。顯而易見,熔池溫度越高,表面張力越小,越易產生塌腰,熔池橫斷面在根部的直線尺寸越大,熔池鐵水重量越大,也越易產生塌腰;因間隙大,坡口角度大,鈍邊小形成根部尺寸大的熔池,也易造成塌腰。為了減少塌腰,除合理選擇坡口尺寸和焊接電流外,還應特別注意焊接時坡口兩側的穩(wěn)弧運作。
如果用的是堿性低氫型焊條,為了得到雙面成形,則不能采用上述靠滅弧或挑弧控制熔池溫度的操作方法,因為這種類型焊條要求用短弧焊,否則易生氣孔。
采用直流弧焊機雙手工作法時,即一手焊接,一手隨時調節(jié)電流大小,達到隨時調節(jié)熔池溫度的目的,而弧長則始終保持不變。此種焊法,坡口間隙等 于焊條鋼芯的一半較適宜。熔池溫度可以由熔池的形狀和大小來判斷。具體作法是將直接焊機的調流器拆下來,并用導線引到焊工身邊,焊工應戴套頭式面罩,以便一手施焊,一手隨時調電流。
作者簡介:
費秀平(1979—),女,大學本科,工程師,現于金屬結構廠從事技術工作。