提高單面焊雙面成形質(zhì)量的操作方法

1、西安技師學(xué)院第 1 頁(yè) 共 13 頁(yè)西西 安安 技技 師師 學(xué)學(xué) 院院1010 屆焊接預(yù)備技師班屆焊接預(yù)備技師班畢畢 業(yè)業(yè) 論論 文文題目：提高單面焊雙面成形質(zhì)量的操作方題目：提高單面焊雙面成形質(zhì)量的操作方法法姓姓 名：名： 胡胡 杰杰 學(xué)學(xué) 號(hào)：號(hào)： 10JHG10810JHG108 專專 業(yè)業(yè): : 焊接技術(shù)及自動(dòng)化焊接技術(shù)及自動(dòng)化 指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師： 馬江濤馬江濤 時(shí)時(shí) 間：間： 20102010 年年 4 4 月月 2121 西安技師學(xué)院第 2 頁(yè) 共 13 頁(yè)目錄1.引言.22.手工電弧焊單面焊雙面成形技術(shù)的概念.23.單面焊雙面成形常見(jiàn)的焊接缺陷.23.1 氣孔.23.2 夾雜.

2、23.3 焊接裂紋.23.4 咬邊.23.5 未焊透和未融合.34.缺陷對(duì)單面焊雙面成形質(zhì)量的影響.34.1 增加消耗，降低結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和使用壽命.34.2 焊接缺陷對(duì)結(jié)構(gòu)的安全生產(chǎn)帶來(lái)的威脅和引起的安全事故.35.單面焊雙面成形焊接質(zhì)量影響的原因.35.1 焊接電源對(duì)焊接質(zhì)量的影響.35.2 工藝因素對(duì)單面焊雙面成形焊接質(zhì)量的因素.3.3.4.4.5.55.3 操作因素的影響.56.防止單面焊雙面成形焊接缺陷的措施.66.1 焊前準(zhǔn)備.66.2 焊接工藝參數(shù)的調(diào)節(jié).66.3 焊工技術(shù)水平.7結(jié)論.9參考文獻(xiàn).10致謝.11西安技師學(xué)院第 3 頁(yè) 共 13 頁(yè)提高單面焊雙面成形質(zhì)量的操作方法提高

3、單面焊雙面成形質(zhì)量的操作方法摘要摘要手工電弧焊單面焊雙面成形的焊接質(zhì)量受到了焊接設(shè)備，工藝參數(shù)，焊材，操作技術(shù)等的限制。本文詳細(xì)分析了焊接電源、焊接電流、焊接速度、電弧電壓、焊接層數(shù)、焊條類型、焊條直徑等工藝因素對(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)缺陷的原因，并提出了相應(yīng)的防止措施，解決單面焊雙面成形技術(shù)的缺陷，對(duì)此類焊接方法具有一定的指導(dǎo)作用。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：手工電弧焊；單面焊雙面成形；質(zhì)量；原因；措施西安技師學(xué)院第 4 頁(yè) 共 13 頁(yè)1.1.引言引言焊接技術(shù)是一門重要的金屬加工技術(shù)，盡管焊接技術(shù)發(fā)展很快，自動(dòng)化焊接程度越來(lái)越高，但手工電弧焊仍占有不可替代的位置，尤其是在小直徑管

4、道和容器的焊接，單面焊雙面成形焊接技術(shù)的作用更顯突出。高質(zhì)量的單面焊雙面成形焊縫應(yīng)圓滑過(guò)渡，不得有裂紋、未融合、夾雜、氣孔、焊瘤、咬邊等缺陷。但是在焊接過(guò)程中由于設(shè)備，焊材，焊接工藝及操作等原因，導(dǎo)致焊縫成形不達(dá)標(biāo)，重而使其工件的使用壽命受到嚴(yán)重的影響，甚至有可能造成嚴(yán)重的損失。2.2.手工電弧焊單面焊雙面成形技術(shù)的概念手工電弧焊單面焊雙面成形技術(shù)的概念手工電弧焊單面焊雙面成形是采用普通焊條，在對(duì)工件開(kāi)坡口并進(jìn)行組裝定位焊，按焊接的不同位置，采用不同的手法對(duì)坡口進(jìn)行焊接，達(dá)到單面焊，雙面成形的效果。這種方法主要適用于板材對(duì)接接頭，管管對(duì)接接頭等，是壓力容器焊工應(yīng)熟練掌握的操作技能。3.3.單面

5、焊雙面成形常見(jiàn)的焊接缺陷單面焊雙面成形常見(jiàn)的焊接缺陷3.13.1 氣孔氣孔焊接時(shí)熔池中的氣泡在凝固時(shí)未能逸出而殘留下來(lái)形成的空穴叫做氣孔。氣孔不僅出現(xiàn)在表面，也會(huì)出現(xiàn)在內(nèi)部。氣孔首先影響的是焊縫的氣密性和水密性，減少焊縫的有效面積，造成應(yīng)力集中，降低焊縫強(qiáng)度和韌性（常見(jiàn)的氣孔有氫氣孔，氮?dú)饪?，一氧化碳?xì)饪椎龋?。3.23.2 夾雜夾雜焊縫中的夾雜物指焊接冶金反應(yīng)產(chǎn)生的、焊后殘留在焊縫金屬中的微觀非金屬雜質(zhì)（如氧化物，碳化物） ，它會(huì)導(dǎo)致焊接結(jié)構(gòu)塑性和韌性降低，增加熱裂紋和層狀撕裂的敏感性。3.33.3 焊接裂紋焊接裂紋在焊接應(yīng)力及其它至脆因素的作用下，焊接接頭中局部地區(qū)的金屬原子結(jié)合力遭到破壞

6、而形成的新界面所產(chǎn)生的縫隙叫焊接裂紋。焊接裂紋在生產(chǎn)中經(jīng)常會(huì)造成廢品，而且可能造成災(zāi)難性事故。因此，裂紋在生產(chǎn)中一般是絕不允許的。3.43.4 咬邊咬邊焊接咬邊是指由于焊接參數(shù)選擇不恰當(dāng)，或操作方法不正確，沿焊趾的母材西安技師學(xué)院第 5 頁(yè) 共 13 頁(yè)部位產(chǎn)生溝槽或缺陷，它是由于焊接時(shí)由于熔敷金屬未完全覆蓋在母材的已熔化部分，在焊趾處產(chǎn)生的低于母材表面的溝槽。是焊接電弧把焊件邊緣熔化后，沒(méi)有得到焊條熔化金屬的補(bǔ)充所留下的缺口。 超出焊接工藝質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求的咬邊將削弱接頭強(qiáng)度，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)件的破壞。3.5未焊透和未融合未焊透和未融合 焊縫金屬與母材之間未被電弧熔化而留下空隙，稱為未焊透，常發(fā)生在單面

7、焊根部和雙面焊中部。焊縫金屬與母材之間、焊縫金屬之間彼此沒(méi)有完全熔合在一起的現(xiàn)象，稱為未熔合。4.4.缺陷缺陷對(duì)單面焊雙面成形質(zhì)量的影響對(duì)單面焊雙面成形質(zhì)量的影響4.14.1 增加消耗，降低結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和使用壽命增加消耗，降低結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和使用壽命焊接生產(chǎn)中，高質(zhì)量的焊接焊縫可達(dá)到焊接設(shè)計(jì)要求，保證焊件的正常使用壽命。出現(xiàn)各種缺陷，就會(huì)增加板材，焊材，電力，人力等各項(xiàng)的多余消耗。并且這些缺陷容易造成應(yīng)力集中，減少使用壽命，對(duì)工件的使用時(shí)非常嚴(yán)重的潛在危險(xiǎn)。4.24.2 焊接缺陷對(duì)結(jié)構(gòu)的安全生產(chǎn)帶來(lái)的威脅和引起的安全事故焊接缺陷對(duì)結(jié)構(gòu)的安全生產(chǎn)帶來(lái)的威脅和引起的安全事故單面焊雙面成形焊接主要用于壓力

8、容器，管道等重要構(gòu)件的焊接生產(chǎn)中，一旦出現(xiàn)焊接質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，焊接的焊補(bǔ)是很困難的，主要的是在生產(chǎn)過(guò)程中受到各種交變載荷及壓力的作用，使焊縫的處應(yīng)力集中，減弱了焊接接頭的強(qiáng)度。輕則使使用產(chǎn)品使用壽命減少和損壞。重則導(dǎo)致重大事件的產(chǎn)生，造成財(cái)力，人員等損失5.5.單面焊雙面成形焊接質(zhì)量影響的原因單面焊雙面成形焊接質(zhì)量影響的原因5.15.1 焊接電源對(duì)焊接質(zhì)量的影響焊接電源對(duì)焊接質(zhì)量的影響焊接電源是焊接工藝執(zhí)行過(guò)程中重要的因素。若焊接電源自身性能不好，必然不會(huì)產(chǎn)生良好的焊縫。但焊機(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)的穩(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，在交流焊接電源時(shí)，電

9、弧穩(wěn)定性差；采用直流電源焊接時(shí)，電弧穩(wěn)定、飛濺少，但電磁弧偏吹較嚴(yán)重。5.25.2 工藝因素對(duì)單面焊雙面成形焊接質(zhì)量的工藝因素對(duì)單面焊雙面成形焊接質(zhì)量的因素因素焊接電流焊接電流西安技師學(xué)院第 6 頁(yè) 共 13 頁(yè)焊接電流大小選擇適當(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，并使熔透增加，但易出現(xiàn)咬邊、焊穿、增加焊件變形量和金屬飛濺量，尤其是在立焊和仰焊時(shí)，易出現(xiàn)焊瘤。焊接電流較小，電弧不穩(wěn)，熔深小，易出現(xiàn)未焊透，融合不良、夾雜等缺陷。焊接電流應(yīng)根據(jù)板件厚度，接頭形式，焊接層，焊條型號(hào)直徑焊接經(jīng)驗(yàn)等因素綜合考慮。對(duì)于直徑一定的焊條所適應(yīng)的電流范圍如下表： 焊條直徑（mm）2.5

10、3.245焊接電流（A）6080100130160210200270焊接速度焊接速度焊接速度是焊接生產(chǎn)效率中一項(xiàng)主要參數(shù)。合理選擇焊接速度對(duì)保證焊接質(zhì)量是非常重要的。焊接速度首先應(yīng)該是均勻的，在均勻的情況下既保證焊透，又保證不焊穿，同時(shí)還要使焊縫寬度和余高等符合技術(shù)要求。焊速過(guò)快，使熔池溫度不夠，易造成未焊透，未融合，焊縫成形不良等缺陷。焊速過(guò)慢，使熔池加熱時(shí)間過(guò)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，焊件變形量變大，同時(shí)還會(huì)使焊層變厚，導(dǎo)致熔雜倒流，造成夾雜等缺陷焊接電弧焊接電弧實(shí)際生產(chǎn)中，焊接電弧可能由于各種原因而發(fā)生燃燒不穩(wěn)定的現(xiàn)象，如電弧經(jīng)常間斷，不能連續(xù)燃燒，電弧偏離

11、焊條軸線方向或電弧搖擺不穩(wěn)等。而焊接電弧能否穩(wěn)定，直接影響到焊接質(zhì)量的優(yōu)劣和焊接過(guò)程的正常進(jìn)行。影響電弧穩(wěn)定的因素，除操作者技術(shù)不熟練外，可歸為以下幾個(gè)方面。(1)焊接電源的種類、極性及性能的影響。一般來(lái)說(shuō)，用直流焊機(jī)比用交流焊機(jī)電弧穩(wěn)定，反接比正接電弧穩(wěn)定，空載電壓較高的焊機(jī)較之空載電壓較低的焊機(jī)電弧穩(wěn)定。(2)焊條藥皮的影響。藥皮中含有易電離的元素，如鉀、鈉、鈣和它們的化合物越多，電弧穩(wěn)定性越好。含有難于電離的物質(zhì)，如氟的化合物越多，電弧穩(wěn)定性就越差。此外，焊條藥皮偏心，熔點(diǎn)過(guò)高和焊條保存不好，造成藥皮局部脫落等都會(huì)造成電弧不穩(wěn)。(3)焊接區(qū)清潔度和氣流影響。焊接區(qū)若油漆、油脂、水分及污物

12、過(guò)多西安技師學(xué)院第 7 頁(yè) 共 13 頁(yè)時(shí)，會(huì)影響電弧的穩(wěn)定性。在風(fēng)較大的情況下露天作業(yè)，或在氣流速度大的管道中焊接，氣流能把電弧吹偏而拉長(zhǎng)，也會(huì)降低電弧的穩(wěn)定性。(4)磁偏吹的影響。在焊接時(shí)，會(huì)發(fā)生電弧不能保持在焊條軸線方向，而偏向一邊，這種現(xiàn)象稱為電弧的偏吹。引起磁偏吹的根本原因是由于電磁周圍磁場(chǎng)分布不均勻所致。造成磁場(chǎng)不均勻有兩方面：一種是焊接電纜接在焊件的一側(cè)，焊接電流只從焊件的一邊流過(guò)；另一種是在靠近直流電弧的地方有較大的鐵磁物體存在時(shí)，引起電弧兩側(cè)磁場(chǎng)分布不均勻。在焊接過(guò)程中，可采用短弧、調(diào)整焊條傾角(將焊條朝著偏吹方向傾斜)或選擇恰當(dāng)?shù)慕泳€部位等措施來(lái)克服磁偏吹。焊接層數(shù)焊接層數(shù)

13、單面焊雙面成形焊接層數(shù)的選擇對(duì)焊縫也有一定影響，主要分為 3 部分打底，填充和蓋面。據(jù)以焊接層數(shù)主要根據(jù)板件厚度，焊條直徑，坡口尺寸，形式和裝配間隙來(lái)確定?？蛇M(jìn)行估算如下公式：n = / d （1）式中：n 為焊接層數(shù)； 為焊件的厚度（mm） ；d 為焊條直徑（mm）對(duì)于低碳鋼和強(qiáng)度較低的低合金鋼在單面焊雙面成形時(shí)，多層焊，每層焊縫過(guò)后，對(duì)焊縫的塑性有不利的影響，且由于焊接厚度過(guò)大導(dǎo)致焊接速度過(guò)慢，使焊縫熔雜倒流，造成焊縫夾雜等缺陷。但每層也不易過(guò)薄，導(dǎo)致焊縫兩側(cè)未融合等缺陷。焊條類型及焊條直徑焊條類型及焊條直徑焊材類型決定焊縫成形后是否能達(dá)到與母材一樣或者接近母材各種性能。因此焊縫質(zhì)量的高低

14、主要看焊縫成形后是否能達(dá)到與母材一樣或者接近母材各種性能。所以焊條類型的選擇對(duì)焊縫質(zhì)量的影響也是很重要的。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)還要考慮而熱輸入的要求徐澤焊條直徑。一般情況下焊條直徑的選擇根據(jù)板厚見(jiàn)表：板件厚度（mm）2346812大于 12焊條直徑（mm）22.53.2416西安技師學(xué)院第 8 頁(yè) 共 13 頁(yè)在相同板厚的條件下，平焊位置選擇的焊條直徑可以比其他位置的焊條直徑稍大點(diǎn)，一般不超過(guò) 4mm，第一層打底焊可以選擇直徑較小的焊條，以后各層可以根據(jù)板件的

15、厚度和坡口的大小深度懸著焊條直徑。5.35.3 操作因素的影響操作因素的影響在焊接生產(chǎn)過(guò)程中，焊工的單面焊雙面成形操作技術(shù)水平的高低，就決定了焊接時(shí)焊接處高質(zhì)量焊縫的幾率。每個(gè)人焊接都有一定的差異，那么焊接時(shí)打底的運(yùn)條方法，焊條角度，接頭方法，中間層及蓋面的運(yùn)條方式，接頭收尾等掌握的程度決定了是否能焊接處高質(zhì)量的焊縫，成為重要的原因。焊前對(duì)工件上油污、銹、水分等清理不嚴(yán)格，焊條未烘干處理會(huì)導(dǎo)致焊接時(shí)產(chǎn)生大量的氣孔，夾雜等缺陷，導(dǎo)致焊縫質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。裝配尺寸的控制，開(kāi)坡口的大小及形式，鈍邊等尺寸選擇的不合適也會(huì)增加焊接難度，影響焊接質(zhì)量。6.6.防止單面焊雙面成形焊接缺陷的措施防止單面焊雙面成形焊

16、接缺陷的措施6.16.1 焊前準(zhǔn)備焊前準(zhǔn)備焊前要試焊，確認(rèn)焊機(jī)的引弧性能和穩(wěn)弧性能，對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)習(xí)調(diào)試。選擇適當(dāng)?shù)钠驴谛问剑鶕?jù)坡口的大小余留鈍邊，坡口邊緣 20mm 以內(nèi)處用拋光機(jī)打磨，并將工件表面的鐵銹、油污等清除干凈，裝備尺寸根據(jù)坡口形式大小選擇，裝配好后，要留有反變形量。試板裝配尺寸：坡口角度/（）裝配間隙/mm鈍邊/mm反變形/（）錯(cuò)邊量/mm60始焊端 2終焊端 303-41裝配如下圖西安技師學(xué)院第 9 頁(yè) 共 13 頁(yè)壓力容器及重要結(jié)構(gòu)或者承載負(fù)荷較大件需采用滿足力學(xué)性能和化學(xué)性能類型焊條，并對(duì)焊條進(jìn)行加熱烘干，并保溫 24h，使用時(shí)需要將焊條放置保溫桶中，隨取隨用。焊條在爐外停

17、留于時(shí)間不得超過(guò) 4 小時(shí)，且反復(fù)烘干次數(shù)不能超過(guò) 3 次，藥皮開(kāi)裂和偏心度超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)則不得使用。6.26.2 焊接工藝參數(shù)的調(diào)節(jié)焊接工藝參數(shù)的調(diào)節(jié)焊條電弧焊的工藝參數(shù)通常包括：焊接電流，電弧電壓，焊接速度，焊條類型及直徑，焊接層數(shù)等。焊接工藝參數(shù)選擇的正確與否直接影響焊縫成形和生產(chǎn)效率。因此在焊接前焊接工藝參數(shù)一定要根據(jù)理論知識(shí)以及常年的工作經(jīng)驗(yàn)在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境下選擇工藝參數(shù)以及制定焊接工藝。6.36.3 焊工技術(shù)水平焊工技術(shù)水平焊接生產(chǎn)中技工的焊接水平?jīng)Q定了焊接質(zhì)量和生產(chǎn)效率的高低，因此要焊接出高質(zhì)量的焊縫需要加強(qiáng)實(shí)際操作技能訓(xùn)練和理論知識(shí)。下面以平位置單面焊雙面成形為例介紹下焊接要點(diǎn)：裝配尺寸

18、如上圖，采用多層多道焊的方法，工件為 Q235，焊條為 J442 直徑為 3.2，根據(jù)公式（1）可以估算出焊接層數(shù)大概為 34 層。焊接參數(shù)：焊接層數(shù)焊條直徑/mm焊接電流/mm打底焊80-90填充焊100-120蓋面焊3.290-1101） 打底焊（采用斷弧焊接方法）打底焊時(shí)，在工件短頭引弧，焊接到定位焊處，等待出現(xiàn)熔池后，橫向擺動(dòng)，要在兩側(cè)停留看到坡口兩側(cè)的金屬開(kāi)始熔化，出現(xiàn)熔孔。開(kāi)始正式焊接起西安技師學(xué)院第 10 頁(yè) 共 13 頁(yè)點(diǎn)。出現(xiàn)熔孔后迅速提起焊條，熄滅電弧。然后在前一個(gè)熔池大概 2/3 處的地方再次引弧，焊處再次出現(xiàn)熔孔，熄弧，依次循環(huán)（如果裝配間隙過(guò)大可以現(xiàn)在坡口兩側(cè)點(diǎn)焊，使

19、間隙變小后再擺動(dòng)焊接，以防止焊流） 。（平位置打底焊焊條角度圖）2） 填充層（連弧焊接）填充焊接前，一定要將打底焊的熔雜和飛濺等不利于焊接成形的因素清理干凈后再焊接。開(kāi)始焊時(shí)，焊條與工件垂直，與焊縫成 7585。施焊時(shí)，控制好焊道兩側(cè)的熔合情況以及焊接速度，焊條擺動(dòng)幅度增大（走鋸齒形和月牙形） ，再坡口兩邊的停留時(shí)間要比打底時(shí)稍長(zhǎng)必須保證坡口兩側(cè)有一定的熔深。填充層應(yīng)低于母材坡口兩側(cè) 0.5-1.5mm，利于最后的蓋面。（填充層焊條角度圖）3）蓋面焊接前必須做焊前清理，運(yùn)條方法和蓋面層相同，蓋面時(shí)要注意，擺動(dòng)幅度要增大，擺動(dòng)幅度一致，焊接速度均勻，兩邊稍作停留，一便焊縫邊緣有好的熔合，要避免產(chǎn)生咬邊。不能焊出坡口以外過(guò)多，不然焊縫太寬。西安技師學(xué)院第 11 頁(yè) 共 13 頁(yè)結(jié)論結(jié)論單面焊雙面成形技術(shù)