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1、技师论文提高单面焊双面成形质量的操作方法指导教师： 刘林 姓 名： 张和 申报专业： 焊工 鉴定等级： 技师 日 期： 2016年9月12日 提高单面焊双面成形质量的操作方法摘要:手工电弧焊单面焊双面成形的焊接质量受到了焊接设备，工艺参数，焊材，操作技术等的限制。本文详细分析了焊接电源、焊接电流、焊接速度、电弧电压、焊接层数、焊条类型、焊条直径等工艺因素对单面焊双面成形技术焊接质量的影响和造成的相关缺陷的原因，并提出了相应的防止措施，解决单面焊双面成形技术的缺陷，对此类焊接方法具有一定的指导作用。关键词：手工电弧焊；单面焊双面成形；质量；原因；措施前言：焊接技术是一门重要的金属加工技术，尽管焊
2、接技术发展很快，自动化焊接程度越来越高，但手工电弧焊仍占有不可替代的位置，尤其是在小直径管道和容器的焊接，单面焊双面成形焊接技术的作用更显突出。高质量的单面焊双面成形焊缝应圆滑过渡，不得有裂纹、未融合、夹杂、气孔、焊瘤、咬边等缺陷。但是在焊接过程中由于设备，焊材，焊接工艺及操作等原因，导致焊缝成形不达标，重而使其工件的使用寿命受到严重的影响，甚至有可能造成严重的损失。一、手工电弧焊单面焊双面成形技术的概念手工电弧焊单面焊双面成形是采用普通焊条，在对工件开坡口并进行组装定位焊，按焊接的不同位置，采用不同的手法对坡口进行焊接，达到单面焊，双面成形的效果。这种方法主要适用于板材对接接头，管管对接接头
3、等，是压力容器焊工应熟练掌握的操作技能。二、单面焊双面成形常见的焊接缺陷2.1 气孔焊接时熔池中的气泡在凝固时未能逸出而残留下来形成的空穴叫做气孔。气孔不仅出现在表面，也会出现在内部。气孔首先影响的是焊缝的气密性和水密性，减少焊缝的有效面积，造成应力集中，降低焊缝强度和韧性（常见的气孔有氢气孔，氮气孔，一氧化碳气孔等）。2.2 夹杂焊缝中的夹杂物指焊接冶金反应产生的、焊后残留在焊缝金属中的微观非金属杂质（如氧化物，碳化物），它会导致焊接结构塑性和韧性降低，增加热裂纹和层状撕裂的敏感性。2.3 焊接裂纹在焊接应力及其它至脆因素的作用下，焊接接头中局部地区的金属原子结合力遭到破坏而形成的新界面所产
4、生的缝隙叫焊接裂纹。焊接裂纹在生产中经常会造成废品，而且可能造成灾难性事故。因此，裂纹在生产中一般是绝不允许的。2.4 咬边焊接咬边是指由于焊接参数选择不恰当，或操作方法不正确，沿焊趾的母材部位产生沟槽或缺陷，它是由于焊接时由于熔敷金属未完全覆盖在母材的已熔化部分，在焊趾处产生的低于母材表面的沟槽。是焊接电弧把焊件边缘熔化后，没有得到焊条熔化金属的补充所留下的缺口。 www.xamda.CoM考试就到考试大超出焊接工艺质量标准要求的咬边将削弱接头强度，导致结构件的破坏。2.5 未焊透和未融合 焊缝金属与母材之间未被电弧熔化而留下空隙，称为未焊透，常发生在单面焊根部和双面焊中部。焊缝金属与母材之
5、间、焊缝金属之间彼此没有完全熔合在一起的现象，称为未熔合。三、缺陷对单面焊双面成形质量的影响3.1 增加消耗，降低结构的质量和使用寿命焊接生产中，高质量的焊接焊缝可达到焊接设计要求，保证焊件的正常使用寿命。出现各种缺陷，就会增加板材，焊材，电力，人力等各项的多余消耗。并且这些缺陷容易造成应力集中，减少使用寿命，对工件的使用时非常严重的潜在危险。3.2焊接缺陷对结构的安全生产带来的威胁和引起的安全事故单面焊双面成形焊接主要用于压力容器，管道等重要构件的焊接生产中，一旦出现焊接质量不达标，焊接的焊补是很困难的，主要的是在生产过程中受到各种交变载荷及压力的作用，使焊缝的处应力集中，减弱了焊接接头的强
6、度。轻则使使用产品使用寿命减少和损坏。重则导致重大事件的产生，造成财力，人员等损失四、单面焊双面成形焊接质量影响的原因4.1 焊接电源对焊接质量的影响焊接电源是焊接工艺执行过程中重要的因素。若焊接电源自身性能不好，必然不会产生良好的焊缝。但焊机的引弧性能差，电弧燃烧不稳定，就不能保证工艺参数的稳定，焊接过程就无法正常进行，焊接质量就得不到保证，在交流焊接电源时，电弧稳定性差；采用直流电源焊接时，电弧稳定、飞溅少，但电磁弧偏吹较严重。4.2 工艺因素对单面焊双面成形焊接质量的因素4.2.1焊接电流焊接电流大小选择适当与否直接影响到焊接的最终质量。焊接电流过大，可以提高生产率，并使熔透增加，但易出
7、现咬边、焊穿、增加焊件变形量和金属飞溅量，尤其是在立焊和仰焊时，易出现焊瘤。焊接电流较小，电弧不稳，熔深小，易出现未焊透，融合不良、夹杂等缺陷。焊接电流应根据板件厚度，接头形式，焊接层，焊条型号直径焊接经验等因素综合考虑。对于直径一定的焊条所适应的电流范围如下表： 焊条直径（mm）2.53.245焊接电流（A）60801001301602102002704.2.2焊接速度焊接速度是焊接生产效率中一项主要参数。合理选择焊接速度对保证焊接质量是非常重要的。焊接速度首先应该是均匀的，在均匀的情况下既保证焊透，又保证不焊穿，同时还要使焊缝宽度和余高等符合技术要求。焊速过快，使熔池温度不够，易造成未焊透
8、，未融合，焊缝成形不良等缺陷。焊速过慢，使熔池加热时间过长，热影响区宽度增加，焊接接头的晶粒变粗，机械性能降低，焊件变形量变大，同时还会使焊层变厚，导致熔杂倒流，造成夹杂等缺陷4.2.3焊接电弧实际生产中，焊接电弧可能由于各种原因而发生燃烧不稳定的现象，如电弧经常间断，不能连续燃烧，电弧偏离焊条轴线方向或电弧摇摆不稳等。而焊接电弧能否稳定，直接影响到焊接质量的优劣和焊接过程的正常进行。影响电弧稳定的因素，除操作者技术不熟练外，可归为以下几个方面。(1)焊接电源的种类、极性及性能的影响。一般来说，用直流焊机比用交流焊机电弧稳定，反接比正接电弧稳定，空载电压较高的焊机较之空载电压较低的焊机电弧稳定
9、。(2)焊条药皮的影响。药皮中含有易电离的元素，如钾、钠、钙和它们的化合物越多，电弧稳定性越好。含有难于电离的物质，如氟的化合物越多，电弧稳定性就越差。此外，焊条药皮偏心，熔点过高和焊条保存不好，造成药皮局部脱落等都会造成电弧不稳。(3)焊接区清洁度和气流影响。焊接区若油漆、油脂、水分及污物过多时，会影响电弧的稳定性。在风较大的情况下露天作业，或在气流速度大的管道中焊接，气流能把电弧吹偏而拉长，也会降低电弧的稳定性。(4)磁偏吹的影响。在焊接时，会发生电弧不能保持在焊条轴线方向，而偏向一边，这种现象称为电弧的偏吹。引起磁偏吹的根本原因是由于电磁周围磁场分布不均匀所致。造成磁场不均匀有两方面：一
10、种是焊接电缆接在焊件的一侧，焊接电流只从焊件的一边流过；另一种是在靠近直流电弧的地方有较大的铁磁物体存在时，引起电弧两侧磁场分布不均匀。在焊接过程中，可采用短弧、调整焊条倾角(将焊条朝着偏吹方向倾斜)或选择恰当的接线部位等措施来克服磁偏吹。4.2.4焊接层数单面焊双面成形焊接层数的选择对焊缝也有一定影响，主要分为3部分打底，填充和盖面。据以焊接层数主要根据板件厚度，焊条直径，坡口尺寸，形式和装配间隙来确定。可进行估算如下公式：n = / d，式中：n为焊接层数；为焊件的厚度（mm）；d为焊条直径（mm）对于低碳钢和强度较低的低合金钢在单面焊双面成形时，多层焊，每层焊缝过后，对焊缝的塑性有不利的
11、影响，且由于焊接厚度过大导致焊接速度过慢，使焊缝熔杂倒流，造成焊缝夹杂等缺陷。但每层也不易过薄，导致焊缝两侧未融合等缺陷。4.2.5焊条类型及焊条直径焊材类型决定焊缝成形后是否能达到与母材一样或者接近母材各种性能。因此焊缝质量的高低主要看焊缝成形后是否能达到与母材一样或者接近母材各种性能。所以焊条类型的选择对焊缝质量的影响也是很重要的。焊条直径的大小除了对生产率有一定的影响外，对焊接质量也有一定的影响。焊条直径一般根据焊件的厚度选择；同时还要考虑接头形式，施焊位置和焊接层数，对于重要的结构还要考虑而热输入的要求徐泽焊条直径。一般情况下焊条直径的选择根据板厚见表：板件厚度（mm）2346812大
12、于12焊条直径（mm）22.53.2416在相同板厚的条件下，平焊位置选择的焊条直径可以比其他位置的焊条直径稍大点，一般不超过4mm，第一层打底焊可以选择直径较小的焊条，以后各层可以根据板件的厚度和坡口的大小深度悬着焊条直径。4.3操作因素的影响在焊接生产过程中，焊工的单面焊双面成形操作技术水平的高低，就决定了焊接时焊接处高质量焊缝的几率。每个人焊接都有一定的差异，那么焊接时打底的运条方法，焊条角度，接头方法，中间层及盖面的运条方式，接头收尾等掌握的程度决定了是否能焊接处高质量的焊缝，成为重要的原因。焊前对工件上油污、锈、水分等清理不严格，焊条未烘干处理会导致焊接时产生大量的气孔，夹杂等缺陷，
13、导致焊缝质量不达标。装配尺寸的控制，开坡口的大小及形式，钝边等尺寸选择的不合适也会增加焊接难度，影响焊接质量。五、防止单面焊双面成形焊接缺陷的措施5.1焊前准备焊前要试焊，确认焊机的引弧性能和稳弧性能，对工艺参数进习调试。选择适当的坡口形式，根据坡口的大小余留钝边，坡口边缘20mm以内处用抛光机打磨，并将工件表面的铁锈、油污等清除干净，装备尺寸根据坡口形式大小选择，装配好后，要留有反变形量。试板装配尺寸：坡口角度/（）装配间隙/mm钝边/mm反变形/（）错边量/mm60始焊端2终焊端303-41装配如下图压力容器及重要结构或者承载负荷较大件需采用满足力学性能和化学性能类型焊条，并对焊条进行加热
14、烘干，并保温24h，使用时需要将焊条放置保温桶中，随取随用。焊条在炉外停留于时间不得超过4小时，且反复烘干次数不能超过3次，药皮开裂和偏心度超过标准则不得使用。5.2焊接工艺参数的调节焊条电弧焊的工艺参数通常包括：焊接电流，电弧电压，焊接速度，焊条类型及直径，焊接层数等。焊接工艺参数选择的正确与否直接影响焊缝成形和生产效率。因此在焊接前焊接工艺参数一定要根据理论知识以及常年的工作经验在适当的环境下选择工艺参数以及制定焊接工艺。5.3焊工技术水平焊接生产中技工的焊接水平决定了焊接质量和生产效率的高低，因此要焊接出高质量的焊缝需要加强实际操作技能训练和理论知识。结论单面焊双面成形技术在现代往往焊接
15、的是压力容器，管道或者其他重要结构件，具有不可替代的位置。尤其在小直径容器管道的焊接方面，单面焊双面成型技术的作用非常的突出。因此单面焊双面成形如果出现了严重的焊接缺陷，轻则倾向产品的使用寿命，重则导致严重的不可挽回的损失。为了防止这些缺陷的产生，促使我们对单面焊双面成形技术的进一步探索和研究。通过对外在因素单面焊双面成形的焊接质量的影响分析，我们将对焊接设备，焊材的选择，工艺的制定操作技术水平进行限制，以提高焊接质量，加以推广，并对单面焊双面成形的作业起到一定的指导作用。参考文献1张应力主编.新编焊工使用手册M 北京：金盾出版社，20042 戴树新主编.焊接生产管理与检测M 北京：机械工业出版社，20043雷世明主编.焊接方法与设备M 北京：机械工业出版社，19984 曽乐 主编.现代焊接技术手册M 上海：上海科学技术出版社，19935昊志强主编.现代焊接方法与设备
