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        薄板V形坡口對(duì)接立位手工鎢極氬弧焊操作方法探討

        2020-06-01 11:16:46鐘強(qiáng)
        科學(xué)大眾 2020年3期

        鐘強(qiáng)

        摘? ?要:手工鎢極氬弧焊焊接范圍廣、保護(hù)效果好、焊接變形與應(yīng)力小、焊接速度低、焊接質(zhì)量好,是一種比較好的焊接操作方法。在薄板V形坡口對(duì)接立位手工鎢極氬弧焊操作過(guò)程中,通過(guò)掌握焊前準(zhǔn)備、引弧、送絲、焊接、收弧的技巧及操作注意事項(xiàng),確保焊縫符合焊接質(zhì)量要求。

        關(guān)鍵詞:手工鎢極氬弧焊;焊接工藝參數(shù);送絲方法;打底層焊

        氬弧焊是以氬氣作為保護(hù)氣體的一種電弧焊方法。氬氣從焊槍噴嘴中噴出,在焊接區(qū)形成連續(xù)封閉的氬氣層,對(duì)電極和焊接熔池起著機(jī)械保護(hù)的作用。氬弧焊技術(shù)是國(guó)內(nèi)外發(fā)展最快、應(yīng)用最廣泛的一種焊接技術(shù)。該焊接方法與手工電弧焊相比具有很多優(yōu)點(diǎn),當(dāng)前在電力工業(yè)中被廣泛地應(yīng)用。

        薄板V形坡口對(duì)接立位手工鎢極氬弧焊在操作時(shí)難度較大,主要是焊槍角度和電弧長(zhǎng)短在垂直位置上不易控制。立焊時(shí)為了防止熔池金屬和熔滴往下淌,要控制熔池的溫度,選用較小的焊接電流和較細(xì)的填充焊絲,電弧不宜拉得過(guò)長(zhǎng),焊槍下垂角度不能太小,否則會(huì)引起咬邊、焊縫中間堆得過(guò)高等缺陷。為了避免出現(xiàn)缺陷,通過(guò)焊槍的移動(dòng)與填充焊絲的有機(jī)配合,獲得了良好的焊縫成形。

        手工鎢極氬弧焊是手工操作的焊接方法,因此,焊縫的質(zhì)量在很大程度上取決于焊工的操作技術(shù)。根據(jù)所積累的理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),現(xiàn)總結(jié)手工氬弧焊立焊實(shí)際操作方法如下。

        1? ? 焊前準(zhǔn)備

        1.1? 主要設(shè)備

        (1)WS-400時(shí)代逆變手工氬弧焊機(jī)、氬氣瓶、氬氣減壓流量調(diào)節(jié)器等。(2)勞動(dòng)保護(hù)用品:焊工手套、工作服、工作帽、絕緣鞋、白光眼鏡等。(3)輔助工具:清渣錘、鋼絲刷、角磨機(jī)、焊縫萬(wàn)能量規(guī)、放大鏡、扁鏨等。

        1.2? 焊接材料

        (1)Q235-A鋼板。300×100×6 mm,坡口角度(60±2)°。

        (2)氬氣,純度≥99.5%。

        (3)WCe-20鎢極(直徑φ2.5 mm),端部磨成300尖錐形。

        (4)TIG-J50焊絲,直徑φ2.5 mm。

        2? ? 焊前裝配、定位焊

        焊前清理。用角向磨光機(jī)把焊件坡口面及其正、反面兩側(cè)邊緣20 mm處的油、銹及其他污物打磨干凈,并修磨出鈍邊。

        裝配時(shí),將兩塊鋼板水平放在裝配架上,對(duì)正對(duì)齊,避免產(chǎn)生錯(cuò)邊現(xiàn)象。對(duì)接鋼板起焊端預(yù)留2 mm間隙,焊接結(jié)束端預(yù)留3.5 mm間隙,用正常焊接時(shí)所使用的焊絲來(lái)進(jìn)行點(diǎn)固定位焊,定位焊縫長(zhǎng)度不少于10 mm,要求定位焊縫完好。預(yù)留反變形量為3°,錯(cuò)邊量應(yīng)≤0.6 mm。

        3? ? 焊接工藝參數(shù)選擇

        通過(guò)調(diào)整并試焊最終確定各項(xiàng)工藝參數(shù)。焊接電流:打底焊80~95 A、填充焊85~105 A和蓋面焊85~100 A;電弧電壓:10~15 V;氬氣流量:7~10 L/min;鎢極伸出長(zhǎng)度:4~7 mm;噴嘴至焊件距離:≤11 mm。

        4? ? 焊接操作

        手工鎢極氬弧焊采用直流正接法進(jìn)行3層焊接。將組對(duì)好的焊件垂直固定在焊接工位架上,小間隙在下面,大間隙在上面,自下而上進(jìn)行焊接。

        4.1? 打底層焊接

        首先,提前送氣3~5 s,在焊件最下端的定位焊縫上,使鎢極與焊件之間保持3~6 mm的距離,然后接通控制開關(guān),在高頻高壓或高壓電脈沖的作用下,使氬氣電離引燃電弧。電弧形成后,加熱定位焊縫使其熔化形成熔池后,立即將填充焊絲末端緊靠熔池前緣連續(xù)送入,送絲速度必須與焊接速度相適應(yīng),保持熔孔均勻向上完成打底層焊接。連續(xù)填絲時(shí),要求焊絲比較平直,用左手拇指、食指、中指配合動(dòng)作送絲,無(wú)名指和小指夾住焊絲控制方向,并保持焊絲末端始終不離開氬氣保護(hù)區(qū)域。焊槍作上凸月牙形擺動(dòng),在坡口兩側(cè)稍停留,保證焊縫兩側(cè)熔合良好。進(jìn)行接頭時(shí),采用與始焊時(shí)相同的方法引弧,將電弧拉至接頭處,壓低電弧,直接擊穿坡口根部,形成新的熔池后再填絲焊接。

        焊接時(shí)要注意,焊槍向上移動(dòng)的速度要合適,特別是要控制好熔池的形狀,保證熔池外沿接近橢圓形,不能凸出來(lái),否則焊道外凸成形不好。打底焊時(shí)要保證坡口背面高度約0~1 mm,正面厚度為2~3 mm,確保便于第二層的焊接。焊接時(shí)焊絲與焊件表面夾角15°~25°,焊槍噴嘴軸線與焊件表面夾角65°~80°。焊絲要快速地從熔池前沿點(diǎn)進(jìn),隨后撤回,如此反復(fù)。但要注意撤回焊絲時(shí)不能使焊絲端頭離開氬氣保護(hù)區(qū),以免焊絲端頭被氧化,在下次送進(jìn)時(shí)造成氧化物夾渣或形成氣孔。同時(shí)還要注意,焊絲和鎢極不要觸碰在一起,以免形成短路而燒損鎢極,形成夾鎢的缺陷。

        4.2? 填充層焊接

        填充焊前要檢查打底焊縫的表面有無(wú)缺陷,如有則需要進(jìn)行處理。正常填充焊接時(shí),焊接步驟、焊槍角度、填絲方法與打底焊基本相同。填充焊時(shí)不要熔化坡口的上棱邊,并保持坡口邊緣的原始狀態(tài),焊接時(shí)應(yīng)保證焊縫兩側(cè)熔合良好,焊縫表面要平整或稍呈凹平面,焊縫比工件表面低1 mm左右,為蓋面焊打好基礎(chǔ)。

        4.3? 蓋面層焊

        蓋面層焊焊接應(yīng)適當(dāng)加大焊接電流。操作時(shí),焊絲與焊件間的角度盡量減小,送絲速度相對(duì)快一些且保持連續(xù)均勻。焊槍橫向采用凸月牙形擺動(dòng),其擺動(dòng)幅度稍大,并在焊縫邊緣稍作停頓,保持熔池熔合坡口棱邊0.5~1.0 mm,蓋面焊時(shí)焊槍與焊絲角度不變,并根據(jù)焊縫的余高調(diào)節(jié)填絲量,以使焊縫表面均勻平整。焊接結(jié)束時(shí),如果收弧不正確,會(huì)在收弧處產(chǎn)生裂紋、氣孔等缺陷,因此,必須掌握好收弧的方法。當(dāng)焊接快結(jié)束時(shí),焊槍前移速度逐漸加快,同時(shí)逐漸減少焊絲送給量,直至焊件不熔化。

        5? ? 操作注意事項(xiàng)

        焊接時(shí)易在碳鋼表面生成難熔的氧化薄膜,阻礙金屬之間的熔合。因此,焊前對(duì)焊件、焊絲要作必要的清理,并對(duì)焊接區(qū)域進(jìn)行氣體保護(hù)。因釷有放射性,故磨削釷鎢極時(shí)焊工應(yīng)戴口罩,磨削完畢后應(yīng)洗凈手臉。鎢極端頭變粗后,必須及時(shí)修磨,以利于焊縫良好成形。

        6? ? 結(jié)語(yǔ)

        總之,只要合理選擇焊接工藝參數(shù)、掌握正確的操作手法及姿勢(shì)、控制焊接電弧及金屬熔滴,通過(guò)多練習(xí)達(dá)到熟練的程度,就會(huì)得到質(zhì)量好的焊縫。

        [參考文獻(xiàn)]

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        [4]周岐,王亞君.電焊工操作技能問(wèn)答[M].北京:中國(guó)電力出版社,2008.

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