解決角焊縫焊接性問題的方法

摘 要：在生產(chǎn)中角焊縫焊接存在著較多的焊接性質(zhì)量問題，引起此問題的是技術(shù)規(guī)范設計上的不嚴格到焊接操作者的不重視等一系列原因，貫穿于整個生產(chǎn)實訓過程中的偏見尤甚，因此加強對焊接角焊縫的認識、完善相關技術(shù)標準、嚴格執(zhí)行焊接工藝，加強對角焊縫的焊接檢驗，成為提高角焊縫焊接質(zhì)量有效方法。

關鍵詞：受力狀況 焊腳 未熔合 未焊透 工藝方法

中圖分類號：TG409 文獻標識碼：A 文章編號：1672-8882（2014）08--02

1 序言

角焊縫和對接焊縫是焊接結(jié)構(gòu)連接的最基本和最重要的接頭形式。角焊縫和對接焊縫相比較，其焊接工作量要大得多，由于結(jié)構(gòu)形狀和受力情況不同，它可能承受不同的力，如：拉力、壓力、剪力、彎矩等焊接工位較多，角焊縫受力狀況比對接焊縫差得多，尤其是焊縫根部和焊趾部位會形成巨大的應力集中，往往是形成開裂的主要因素。國家相關技術(shù)標準對角焊縫設計標準沒有對接焊縫嚴格，通常只把其看作是聯(lián)系焊縫，焊縫質(zhì)量難以得到保證。因此角焊縫由于先天和后天的不足，使之成為焊接結(jié)構(gòu)最薄弱的部位，理應將角焊縫作為重點控制部位和環(huán)節(jié)，然而實際工作中卻并非這樣理解和執(zhí)行，使角焊縫質(zhì)量問題在各類焊接結(jié)構(gòu)中層出不窮，得不到有效的控制。

2 角焊縫焊接時存在問題簡述

角焊縫的焊接工藝在執(zhí)行時只標注焊腳的要求，焊接工藝不嚴格，造成一系列焊接缺欠，將直接影響焊縫金屬組織變化，使角焊縫更容易產(chǎn)生冷裂紋和結(jié)晶裂紋及其他焊接缺欠。一般情況下角焊縫不進行焊縫內(nèi)部無損探傷檢驗，缺陷不易消除，焊縫質(zhì)量較差。

2.1 角焊縫尺寸不符合要求

角焊縫重要的尺寸參數(shù)是焊腳和焊腳尺寸，兩者很容易弄混淆。焊腳是焊趾到另一只直角面的最小距離，而焊腳尺寸則為在角焊縫橫截面中畫出的最大等腰直角三角形中直角邊的長度，兩者只有在焊縫表面為平的或凸的才在數(shù)值上相等，凹面的焊腳焊接尺寸小于焊腳。焊接角焊縫要求表面為凹面，焊工把焊腳理解為焊腳尺寸，進而影響角焊縫單位面積的承載能力。焊腳數(shù)值越大，一方面浪費材料、工時和能源，更重要的是角焊縫單位面積承載能力越低，同時角焊縫變形的大小與焊腳成正比關系。因此在生產(chǎn)中嚴格按照設計者標注的焊腳進行加工，不能隨意增加和減少焊腳數(shù)值，確保有效的承載面積和承載強度。

2.2 未焊透

焊縫的冷卻速度取決于焊件的散熱條件，角焊縫散熱面積大于對接焊縫，焊縫冷卻速度較快，焊縫根部容易產(chǎn)生未焊透，在檢驗時甚至是連續(xù)性的，因此采取多層多道焊、開坡口、清焊根等措施，在打底焊時確保慢焊速，保證焊縫熔深要求，確保焊縫冶金充分和成形質(zhì)量。

2.3 未熔合

角焊縫由于自身散熱條件與對接焊縫有較大差別，面板和底板焊接時散熱速度存在差異，易產(chǎn)生未熔合缺陷，一般焊工操作者常以對接焊縫辦法來焊角焊縫，焊角焊縫應使電弧偏離面板，焊條角度偏向面板多停留一些時間，否則就會產(chǎn)生未熔合缺陷和咬邊.

2.4 咬邊

咬邊在焊接角焊縫時經(jīng)常出現(xiàn)，造成這一問題的根本原因是操作基本要領沒有掌握，如焊接電流過大、運條速度不合適、焊條角度或電弧長度不適當、焊嘴離工件太低等問題，原則正確合適的基本參數(shù)，練就角焊縫焊接基本功就顯得尤為重要。

3 改進角焊縫質(zhì)量的工藝方法

3.1 加強角焊縫焊接的準備工作

（1）提高焊接角焊縫的認知水平，應將角焊縫質(zhì)量與對接焊縫等同對待，以提高焊接結(jié)構(gòu)的總體質(zhì)量。

（2）加強對焊接結(jié)構(gòu)角焊縫的結(jié)構(gòu)規(guī)范設計。在設計中，應盡可能減少或改善焊縫的受力，采用合理結(jié)構(gòu)，保證角焊縫能焊透，提出合適的焊接方法、熱處理要求及檢驗要求等，保證角焊縫的質(zhì)量。

3.2 改進角焊縫焊接工藝

（1）在制造中要認真按照實際焊接情況，進行焊接工藝評定，制定并執(zhí)行焊接工藝，提高焊縫坡口的加工質(zhì)量，使坡口尺寸和表面質(zhì)量達到規(guī)定的要求。對須要焊透的角焊縫可進行打底焊的清根。減少應力集中，要提出對角焊縫表面質(zhì)量消除表面的粗波紋和凹凸不平的要求，盡可能平整光滑。為達到此要求，可以采用優(yōu)秀焊工焊接重要角焊縫接頭，自動焊也是提高焊縫質(zhì)量的有效措施，目前國內(nèi)已向這方面努力實踐和邁進。

（2）未熔合是角焊縫主要的缺陷，在實踐操作過程中，通過改進焊接工藝，保證電弧與面板接觸時間，可減少未熔合缺陷發(fā)生的數(shù)量.

（3）采用立向下焊或重力焊能夠較好的保證焊縫質(zhì)量，擴大立向下焊的應用范圍，可以大幅度提高焊接效率，需要注意的是立向下焊熔深較淺，對于有重要要求的角焊縫，需采取開坡口或向上立焊等方法，以保證能焊透。

（4）摸索不等厚度和等厚度角焊縫焊接時焊縫形成的獨特規(guī)律，在操作技術(shù)上依據(jù)不同情況和生產(chǎn)狀況，采取靈活多變的操作方法，影響焊縫成形質(zhì)量。

3.3 角焊縫焊后處理

（1）對焊趾部位的咬邊進行修補，避免產(chǎn)生較大的應力集中。

（2）利用電弧以及火焰對角焊縫焊趾部位進行重熔整形，形成由面板到底板的平滑過渡，減小應力集中系數(shù)。

（3）對焊縫表面進行打磨處理，以保證焊縫表面平滑，形成圓滑過渡狀態(tài)，糾正焊接過程中存在的成形問題。

4 結(jié)論

角焊縫焊接由技術(shù)規(guī)范設計上的不嚴格到焊接操作者的不重視，在生產(chǎn)中引發(fā)各種焊接性質(zhì)量問題，完善相關技術(shù)標準、嚴格執(zhí)行焊接工藝，加強對角焊縫的焊接檢驗，成為提高角焊縫焊接質(zhì)量有效方法。

參考文獻：

[1] 馮明河.焊工技能訓練.中國勞動與社會保障出版社，2005.

[2] 邱葭菲.焊工工藝學.中國勞動與社會保障出版社，2006.

[3] 詹尚賢.角焊縫與對接焊縫的差異與存在問題.中國鍋爐壓力容器安全，1999，（01）：19.

[4] 李曉克，李長永，王慧，趙順波.鋼結(jié)構(gòu)課程中“角焊縫連接”問題的研究.高等建筑教育，2010，（19-02）：69.

[5] 王長忠.高級焊工工藝學.中國勞動與社會保障出版社， 2006.