“普教有高考,職教有競賽。”這是教育部對職業(yè)教育提出的最新要求。各校對技能競賽都非常重視,每每派出強(qiáng)大的陣容參賽。在2010年9月30日結(jié)束的全區(qū)職業(yè)院校中職學(xué)生焊工競賽中,筆者所在學(xué)校參賽的三名學(xué)生分別榮獲一、二、三等獎。作為連續(xù)四屆焊工專業(yè)參賽學(xué)生的指導(dǎo)教師,筆者在工作中積累了一些教學(xué)經(jīng)驗,現(xiàn)就本次競賽試題操作技巧分析總結(jié)如下。
一、板—板對接橫焊
試件材質(zhì):Q235B。
焊材牌號:底層E5015Ф3.2,填充及蓋面E501T-1Ф1.2藥芯焊絲。
試件尺寸如圖1所示。
1.焊接方法及要求
采用E5015焊條電弧焊打底、CO2半自動藥芯焊絲填充蓋面,對焊縫的表面尺寸要求見表1。
焊縫表面不得出現(xiàn)任何裂紋、夾渣、未熔合、焊穿、焊瘤等缺陷,焊縫內(nèi)部進(jìn)行射線檢驗。
2.打底焊縫的焊接操作技巧
目前在教學(xué)中通常采用斷弧法打底來完成單面焊雙面成形。斷弧法操作時比連弧法容易掌握,但是由于堿性焊條的工藝特點會在焊縫背面產(chǎn)生氣孔,這就要求學(xué)生嚴(yán)格遵守堿性焊條使用規(guī)范。例如:焊條烘干溫度的選擇及烘干時間的控制,工件表面的打磨,電流種類的選擇等。
在橫焊時,由于熔渣極易下淌,會嚴(yán)重影響坡口下側(cè)的熔合。同時,坡口上側(cè)鈍邊由于熔化后迅速下墜,極易產(chǎn)生背面焊縫的咬邊和內(nèi)凹。因此,控制上側(cè)金屬的熔化下墜,保護(hù)坡口下側(cè)金屬的熔合良好,是板對接橫焊單面焊雙面成形的主要難點。所以,為了保證打底層焊縫能獲得良好的焊縫成形,橫焊焊接電流的選擇應(yīng)該大于平焊和立焊。焊條直徑φ3.2mm,焊接電流為105~115A,在焊接操作時應(yīng)注意克服以下幾點:
(1)每次引弧時焊條粘到工件上。這是由堿性焊條藥皮特性決定的——電弧不穩(wěn)。操作時應(yīng)采用劃擦法引弧,每次都從上坡口面劃著電弧,手腕要靈活,焊條抬起迅速,電弧長度要短,防止背面焊縫產(chǎn)生氣孔,由上坡口根部運(yùn)條至下坡口根部熄弧。
(2)換焊條時產(chǎn)生冷縮孔。教學(xué)中的接頭方法都是熱接法,而要避免產(chǎn)生冷縮孔的關(guān)鍵,筆者認(rèn)為在于前一根焊條的收弧。收弧時應(yīng)將電弧拉向坡口的下側(cè),慢慢在運(yùn)條的過程中將電弧抬起,并多滴幾滴鐵水,使焊接熔池逐漸變淺、縮小直至消失,這樣可以避免產(chǎn)生冷縮孔。
(3)焊縫背面接頭處產(chǎn)生凹坑。避免產(chǎn)生凹坑的方法有兩點,一是換焊條速度要快,在接頭處于熱狀態(tài)下引弧繼續(xù)焊接;二是引燃電弧后要預(yù)熱并往熔池里多送些鐵水。
通過多年的教學(xué)實踐,筆者總結(jié)出:作為手工電弧焊工,在單面焊雙面成形操作過程中應(yīng)做到“眼精、手穩(wěn)、心靜、氣勻”,才能焊出均勻美觀的焊縫。
3.CO2半自動藥芯焊絲填充蓋面操作技巧
采用三層六道完成此焊縫的焊接,填充及蓋面焊道都采用CO2半自動藥芯焊絲焊接。工藝參數(shù)見表2。
倘若CO2氣體保護(hù)焊的焊接電流與電弧電壓不匹配,就會嚴(yán)重影響焊縫的成形,還會產(chǎn)生較大的飛濺。為保證焊縫余高尺寸符合技術(shù)要求,在0~2mm范圍之內(nèi),調(diào)節(jié)焊機(jī)的參數(shù)是關(guān)鍵。在教學(xué)中,筆者修改了教課書中的經(jīng)驗公式,將原來的公式:“焊接電壓 = 0.04×焊接電流 + 16±2”改成:“焊接電壓=14+0.05×焊接電流”。經(jīng)反復(fù)試焊,焊縫成形較好、焊縫余高尺寸小、蓋面焊道較平滑。
CO2氣體保護(hù)焊操作時,填充焊及蓋面焊均采用右向焊法,各道焊槍角度與焊條電弧焊橫焊操作一致。
另外,在蓋面時要特別注意,前一焊道焊完后要保證表面渣殼不脫落,否則在后續(xù)焊道焊接時液態(tài)金屬易下淌并產(chǎn)生小熔滴粘在焊縫表面難以清除,影響焊縫的美觀。
二、T形接頭平角焊(圖2)
1.焊接方法及要求
采用CO2半自動焊(實芯焊絲),焊縫尺寸要求見表3。
焊縫表面不得出現(xiàn)任何裂紋、夾渣、未熔合、焊瘤等缺陷,對焊縫要求外觀檢測及折斷試驗。
2.操作技巧
通過焊接試件對比發(fā)現(xiàn),當(dāng)采用兩層兩道焊接時,焊腳尺寸易下偏,在立板表面產(chǎn)生咬邊,焊縫成形很難令人滿意。后改成兩層三道完成此焊縫的焊接,焊縫凸度較大,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了技術(shù)要求焊縫凸度≤1mm的尺寸,折斷試驗時焊縫的根部熔深也達(dá)不到要求。經(jīng)過反復(fù)試驗,調(diào)節(jié)焊接工藝參數(shù),最后總結(jié)出合適的工藝參數(shù),詳見表4。
在焊接中還應(yīng)采取以下措施:(1)在第一層焊接時,為達(dá)到根部熔深≥2mm的要求,增大焊接電流,焊速稍快,不擺動,注意不要填滿坡口,目的是保證蓋面焊道焊縫凸度≤1mm。(2)訓(xùn)練中為保證焊腳尺寸10mm,焊接第二層時,按焊腳尺寸先在工件上劃線,再進(jìn)行焊接,這樣能讓學(xué)生在焊出平直焊縫的同時,也慢慢認(rèn)識10mm焊腳尺寸的大小。熟練之后可不再劃線。
三、結(jié)構(gòu)件組焊(圖3)
1.焊接方法及要求
手工鎢極氬弧焊,焊縫尺寸見表5。
焊縫表面不能有裂紋、夾渣、未熔合、焊穿、焊瘤等缺陷。
2.操作要點
工件裝配和固定焊時要保證尺寸精度和垂直度要求,焊接時注意防止變形,采用正確的焊接順序,先焊底板上的兩道T形角焊縫和上蓋板處的角接接頭,再焊接四道立焊縫,最后焊接板—管接頭。
焊接操作時采用左向焊法,由于試件厚度為3mm板,各焊腳尺寸都較小,焊接時注意防止燒穿。為得到滿意的焊縫,經(jīng)多次試焊、總結(jié),最后采取焊槍直線勻速移動,填絲時焊絲緊貼工件兩垂直板根部,電弧將焊絲和母材同時熔化形成焊縫的方法。經(jīng)反復(fù)焊接、測量,各尺寸符合技術(shù)要求,表面成形均勻美觀。得出合適的焊接工藝參數(shù),見表6。
(作者單位:浙江省建德市工業(yè)技術(shù)學(xué)校)