042埋弧焊工藝

1、第四節(jié) 埋弧焊工藝及操作技術(shù)一低碳鋼埋弧焊工藝：1埋弧焊的焊前準(zhǔn)備：a焊接坡口應(yīng)采用機(jī)械方法加工。當(dāng)采用火焰切割時(shí)，切割面質(zhì)量應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)熱切割、氣割質(zhì)量和尺寸偏差(ZBJ-59002.3)的相應(yīng)規(guī)定。缺棱為13mm 時(shí)，應(yīng)修磨平整；缺棱超過3mm 時(shí)，應(yīng)用直徑不超過3.2mm 的低氫型焊條補(bǔ)焊，并修磨平整。當(dāng)采用機(jī)械方法加工坡口時(shí)，加工表面不應(yīng)有臺(tái)階；注：1) 埋弧焊焊縫坡口的基本形式已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，各種坡口適用的厚度，基本尺寸和標(biāo)注方法見GB986一1988的規(guī)定。 2) 一般認(rèn)為板厚小于14mm的埋弧焊接頭不需要開坡口。正面焊完一至二層后，背面清根焊一層即可。但是某些焊接結(jié)構(gòu)比如水泥罐

2、車，混凝土攪拌車的攪拌筒，直燃機(jī)的高壓發(fā)生器內(nèi)筒，都是68mm的薄板結(jié)構(gòu)，要求90以上的焊透深度。所以雖然是薄板，仍然需要開坡口。 3)薄板對(duì)接接頭埋弧焊的坡口置備推薦使用刨邊機(jī)，但是在不要求全熔透的情況下可以使用銑邊機(jī)，配合焊劑墊。b施焊前，焊工應(yīng)檢查焊接部位的組裝和表面清理的質(zhì)量，如不符合要求，應(yīng)修磨補(bǔ)焊合格后方能施焊。各種焊接方法焊接坡口組裝允許偏差值應(yīng)符合技術(shù)文件的規(guī)定。坡口組裝間隙超過允許偏差規(guī)定時(shí)，可在坡口單側(cè)或兩側(cè)堆焊，修磨使其符合要求，但當(dāng)坡口組裝間隙超過較薄板厚度2 倍或大于20mm 時(shí)，不應(yīng)用堆焊方法增加構(gòu)件長(zhǎng)度和減小組裝間隙；c嚴(yán)禁在接頭間隙中填塞焊條頭，鐵塊等雜物。d焊

3、接引弧部位的溫度不低于16，否則用氣割槍加溫到16；e對(duì)接接頭的全熔透焊縫，一面焊縫焊接完畢，開始焊接另一面時(shí)，必須首先清根，打磨，然后施焊。對(duì)于薄板焊縫。不要求全熔透時(shí)可不清根，但是反面焊接時(shí)必須使用焊劑墊托底，保證正面焊縫是在沒有氧化的底層焊縫上進(jìn)行。否則極易出現(xiàn)氣孔。2埋弧焊的工藝參數(shù)：表中數(shù)據(jù)僅供參考板厚（mm）焊絲直徑（mm）接頭型式焊接順序焊接參數(shù)焊接電流（A）電弧電壓（V）焊接速度（m/min）63.2對(duì)接反正38043030340.484對(duì)接正反44048048053030310.50104對(duì)接正反53057059064031330.63124對(duì)接正反6206668072350

4、.420.41145對(duì)接正反830850600620363835380.420.471645對(duì)接正反正反6006506506808308506006203638384036380.420.330.75185對(duì)接正反85080036380.420.502045對(duì)接正反正反780820700750293236380.330.46206對(duì)接正反92585036380.45226對(duì)接正反1000900950384037390.400.622445對(duì)接正反正反700720700750800900363834380.330.30.27284對(duì)接正反82030320.273046對(duì)接正反正反75080080

5、08508008509003638360.300.253對(duì)接接頭埋弧焊：埋弧焊最主要的焊接形式。a懸空焊：當(dāng)板厚超過16mm時(shí)，大多數(shù)對(duì)接接頭都采取這種焊接工藝。坡口制備必須采用機(jī)械加工平端面，保證間隙小于0.3mm，否則焊縫背面露出電弧光，熔池液態(tài)金屬很快被氧化，不僅氣孔概率大大增加，而且大量氧化鐵的存在給下一道焊道造成麻煩。埋弧焊電流比較大，熔池溫度高，存在時(shí)間長(zhǎng)，C會(huì)參與脫氧，產(chǎn)生大量CO氣體。從而造成更大更嚴(yán)重的氣孔。b背面焊劑墊托底焊：板厚不足16mm，或者雖然板厚超過16mm，但是坡口制備不精確，對(duì)接接頭間隙局部超過0.3mm，必須在接頭背面使用焊劑墊。目的是封閉接頭間隙，用焊劑保

6、護(hù)焊縫背面。l 焊劑墊有效保護(hù)的前提是緊貼焊縫背面并保持一定的壓力，當(dāng)工件質(zhì)量較大時(shí)，依靠本身的自重足以造成適度壓力，但是較輕的工件往往不能做到讓焊劑壓緊焊縫。l 縱縫使用焊劑墊時(shí)，條形焊劑墊長(zhǎng)度較長(zhǎng)，壓強(qiáng)較小，工件表面的凹凸不平會(huì)引起局部焊劑壓力不足。一定要來(lái)回推拉工件讓它陷入焊劑中。l 環(huán)縫使用焊劑墊時(shí)，通常是圓形可旋轉(zhuǎn)的托盤，焊劑隨筒體旋轉(zhuǎn)而一起轉(zhuǎn)動(dòng)。焊劑與筒體接觸面積較小，壓強(qiáng)很大，保護(hù)效果較好。但是必須保證焊劑墊與焊絲同處于筒體最低點(diǎn)。焊絲與焊劑墊處在筒體內(nèi)外兩側(cè)，焊接之前要精心校準(zhǔn)。l 焊縫焊劑墊中堆放的焊劑呈圓錐形，要保證圓錐的側(cè)面與焊縫背面接觸，并且圓錐側(cè)面的素線大體是水平的。

7、那么焊劑墊本身需要傾斜一個(gè)角度。l 為了保證焊劑墊中圓錐形堆放的焊劑有足夠彈性，在焊劑墊托盤的邊緣必須鑲有一圈膠皮。l 焊劑墊托盤中心軸上必須安裝至少2個(gè)滾動(dòng)軸承，減少托盤旋轉(zhuǎn)時(shí)的阻力。l 焊劑墊中的焊劑要同焊縫正面的焊劑一樣保持干燥。使用前烘干。4T型接頭埋弧焊：T型接頭埋弧焊通常采取平焊位置，也就是通常所說的船型焊位置。斜角焊位置效果總是不太令人滿意。即使采取措施保證焊劑堆成斜面，但是熔池液態(tài)金屬總是在重力作用下構(gòu)不成角焊縫。不過，T型接頭腹板開雙面坡口的情況下，可以做到焊縫金屬堆成角焊縫的形狀。二埋弧焊焊接實(shí)例：* 對(duì)接環(huán)焊縫的焊接1. 焊前準(zhǔn)備焊接圓形筒體結(jié)構(gòu)的對(duì)接環(huán)焊縫時(shí)，可以用輔助

8、裝置和可調(diào)速的焊接滾輪架，在焊接小車固定、焊件轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下進(jìn)行埋弧焊。常用的坡口形式有I形坡口、V形坡口、雙Y形坡口和VU形組合坡口，可根據(jù)不同情況選用，同時(shí)環(huán)縫剖開的錯(cuò)邊量不能超過規(guī)定值。2. 焊接工藝對(duì)于筒體的環(huán)縫焊接，可根據(jù)焊件厚度，采用雙面埋弧焊接，氬弧焊打底加埋弧焊焊接，焊條電弧焊打底挑焊根后加埋弧焊或焊條電弧焊加埋弧焊。筒體內(nèi)、外環(huán)縫的焊接一般先焊內(nèi)環(huán)縫，后焊外環(huán)縫。雙面埋弧焊焊接內(nèi)環(huán)縫時(shí)，焊機(jī)可放在筒體底部，配合滾輪架，或使用內(nèi)伸式焊接小車配合滾輪架進(jìn)行焊接。筒體外側(cè)配用圓盤式焊劑墊。焊接外環(huán)縫時(shí)，可使用立柱式操作機(jī)、平臺(tái)式操作機(jī)或龍門式操作機(jī)配合滾輪架進(jìn)行。埋弧焊焊接環(huán)縫時(shí)，除

9、焊接參數(shù)對(duì)焊接質(zhì)量有影響外，焊絲與焊件的相對(duì)位置也起著重要作用。為了保證焊縫成形良好，在環(huán)縫自動(dòng)焊時(shí)，焊絲應(yīng)逆焊件旋轉(zhuǎn)方向相對(duì)于焊件中心有一個(gè)偏移量，以保證焊接內(nèi)、外環(huán)縫時(shí)，焊接熔池大致處于水平位置時(shí)凝固，從而得到成形良好的焊縫。偏移量a值的大小，隨著筒體直徑、焊接速度以及焊接電流的不同而變。a值得大小根據(jù)筒體直徑選用，具體選用見表1。最佳的a值還要根據(jù)焊縫成形的好壞作相應(yīng)的調(diào)整。表1 焊絲偏移值的選用筒體直徑/mm8001000<1500<2000<3000偏移值a/mm2050303540埋弧焊操作時(shí)一般要有兩人同時(shí)進(jìn)行，一人操縱焊機(jī)，另一人負(fù)責(zé)清渣工作。焊接結(jié)束時(shí)，環(huán)縫

10、的始端與尾端應(yīng)重合3050mm。* 角焊縫的焊接角焊縫主要出現(xiàn)在T形接頭和搭接接頭中，按其焊接位置可分為船形焊和橫角焊兩種。1.   船形焊焊接時(shí)，由于焊絲處在垂直位置，熔池處在水平位置，熔深對(duì)稱、焊縫成形好，能保證焊接質(zhì)量，但易形成凹形焊縫。對(duì)于重要的焊接結(jié)構(gòu)如鍋爐鋼架，要求此焊縫的計(jì)算厚度不小于焊縫厚度的60%，否則必須進(jìn)行補(bǔ)焊。當(dāng)焊件裝配間隙超過1.5mm時(shí)，容易發(fā)生熔池金屬流失和燒穿的現(xiàn)象，這時(shí)可在焊縫背面用焊條電弧焊封底，用石棉繩墊或焊劑墊等來(lái)防止熔池金屬的流失。在確定焊接參數(shù)時(shí)，焊接電壓不能太高，以免焊件兩邊產(chǎn)生咬邊。船形焊的焊接參數(shù)見表2。表2 船形焊焊接參數(shù)

11、焊 角mm焊縫層數(shù)焊縫道數(shù)焊絲直徑mm焊接電流/A電弧電壓V焊接速度m/h焊絲深處長(zhǎng)度mm電源8114600650363825303540交 流1016507003638121700750363926507003638141617007503739217007503739265075036392.  橫角焊 由于焊件太大、不易翻轉(zhuǎn)或其他原因不能在船形位置進(jìn)行焊接時(shí)，才采用平角焊。即焊絲傾斜，橫角焊對(duì)焊件裝配間隙的敏感性小，即使間隙較大，一般也不產(chǎn)生流渣及熔池金屬流溢現(xiàn)象，但單道焊縫的焊腳最大不能超過8mm。當(dāng)焊腳要求大于8mm時(shí)，必須采用多道焊或多層多道焊。橫角焊的焊接參數(shù)見表3。一

12、般焊絲與水平板的夾角應(yīng)保持在75°45°之間，并選擇距豎直面適當(dāng)?shù)木嚯x。表3 橫角焊的焊接參數(shù)焊腳/mm焊絲直徑/mm焊接電流/A電弧電壓/V焊接速度/（m/h）433503702830535563450470283054584480500283058608350053030324446467070032344850 * 窄間隙埋弧焊接單面焊坡口的焊接工作量主要在筒體外面，背面清焊后再焊接。帶墊板的單面焊坡口焊縫可連續(xù)焊完，但焊后需要將墊板去掉。若裝配有錯(cuò)邊，根部會(huì)產(chǎn)生焊接缺陷。雙面焊坡口可用于大直徑的容器焊接，但缺點(diǎn)是筒體內(nèi)部焊接工作量較大，如焊件需要預(yù)熱，焊接環(huán)境條件很

13、差。雙面坡口的內(nèi)部用焊條電弧焊或埋弧焊打底，焊接工作量小。窄間隙焊接時(shí)必須選擇合適的坡口間隙。為了補(bǔ)償焊縫的自然收縮，保證焊接能連續(xù)進(jìn)行，坡口面角度一般1°5°。焊接參數(shù)的具體選擇見表4。表4 窄間隙埋弧焊焊接參數(shù)間隙mm焊絲直徑mm焊絲伸出長(zhǎng)度mm焊接電流A電弧電壓9V焊接速度cm/min182020242434530403545354545055065029292940354040 * 雙面埋弧焊實(shí)例電站鍋爐主焊縫的焊接1.技術(shù)要求鍋筒材料：20g，=42mm；工作壓力：3.82MPa；焊縫表面：外形尺寸符合圖樣和工藝文件的規(guī)定，焊縫及熱影響區(qū)表面無(wú)裂紋、未熔合、夾渣、

14、弧坑、氣孔和咬邊；焊縫X射線探傷：按JB473094II級(jí);焊接接頭力學(xué)性能：b=400540MPa， s=225MPa、5=23%、冷彎=180°、AKv=27J；焊接接頭宏觀金相：沒有裂紋、疏松、未熔合、未焊透。2.焊接工藝(1) 選用的焊接材料為5mmH08MnA焊絲和HJ431焊劑。(2) 采用多層搭焊接，層間溫度為100250，焊接參數(shù)及焊絲偏移量見表5。表5 電站鍋爐主要焊縫埋弧焊的焊接參數(shù)及焊絲偏移量焊接層次焊接電流/A電弧電壓/V焊接速度/(cm/min)焊絲位置168073034354041.7焊縫坡口中心2750770背面氣刨碳精棒7mm，槽寬68mm,槽深45mm1730750 4354041.7焊縫坡口中心2、3750770454、5、6、7568、9671081011750780      為焊絲距坡口側(cè)比的距離3.焊接檢驗(yàn)（1）焊縫成