角焊縫焊接質(zhì)量的控制

蒲俊東++尚超

[摘 要]角焊縫就是沿兩直交或近直交零件的交線所焊接的焊縫。由于角焊縫向母材金屬過渡較急劇，導(dǎo)致接頭在外力作用下力線扭曲很大，應(yīng)力分布極不均勻，在其根部和過渡處易產(chǎn)生很大的應(yīng)力集中。再加上角焊縫一般不做無損探傷檢驗(yàn)，使得角焊縫質(zhì)量控制難度相對較大，有時(shí)甚至成為焊接接頭或整個(gè)焊接結(jié)構(gòu)質(zhì)量的重要影響因素?；诖?，本文主要對角焊縫焊接質(zhì)量的控制進(jìn)行了簡要的分析，希望可以為相關(guān)的工作人員提供一定的參考。

[關(guān)鍵詞]角焊縫；焊接質(zhì)量；控制

中圖分類號：U445 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）20-0058-01

1 T型角焊縫焊接工藝

1.1 腹板坡口

腹板坡口的型式和角度的選擇是保證T型角焊縫質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。坡口型式選用單V型，無鈍變。根據(jù)二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊機(jī)的焊接槍頭噴咀尺寸19mm以及有效出絲長度12mm，最終確定坡口開設(shè)角度為60°。

1.2 腹板組裝

腹板組裝是T型角焊縫焊接的前序工序，腹板組裝過程中必須做好如下幾點(diǎn)，為T型角焊縫的焊接打好基礎(chǔ)。1）腹板組裝前，必須用角磨機(jī)將腹板與頂?shù)装褰Y(jié)合處的油漆、雜物清理干凈。2）使用火焰切割開設(shè)腹板剖口后，使用角磨機(jī)清理剖口處的氧化渣、氧化皮。3）腹板組裝過程中，嚴(yán)禁在剖口內(nèi)側(cè)點(diǎn)焊固定。

1.3 焊縫鋼箱梁內(nèi)側(cè)焊接

T型角焊縫鋼箱梁內(nèi)側(cè)焊接俗稱打底焊，包含打底焊接和蓋面焊接兩部分，均采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊接。T型角焊縫多道焊接示意圖可以看出共包含3道焊接：第①道進(jìn)行打底焊接，由于姿勢局促，容易產(chǎn)生作業(yè)疲勞，因此采用小電流，速度稍慢，保證焊肉與母材充分融合，焊接電壓25V，焊接電流250A。第②，③道是蓋面焊接，焊接速度稍快，焊接電壓30V，焊接電流300A。在鋼箱梁內(nèi)側(cè)進(jìn)行焊接T型角焊縫時(shí)，作業(yè)空間為半封閉，照明光線不足，焊接煙塵不能順利排放。工人在作業(yè)時(shí)，眼口鼻離焊點(diǎn)較近，故吸入煙塵較多，常常感覺較累，容易疲乏。為保證焊接質(zhì)量，改善作業(yè)環(huán)境，采取以下措施：1）在鋼箱梁內(nèi)部設(shè)置電壓36V的照明。2）在鋼箱梁出口處，設(shè)置通風(fēng)機(jī)，促使鋼箱梁內(nèi)側(cè)空氣流通順暢，焊接煙塵及時(shí)排放。3）工人在鋼箱梁焊接作業(yè)時(shí)，必須正確佩戴防護(hù)罩。4）設(shè)置專職監(jiān)護(hù)人員，隨時(shí)與作業(yè)人員溝通。

1.4 焊縫鋼箱梁外側(cè)清根、焊接

T型角焊縫清根是指去除母材及打底焊接時(shí)產(chǎn)生的氣孔、夾渣、裂紋等焊接缺陷，形成如同坡口形式的焊接空間，待清根完成，即出現(xiàn)金屬光澤，無氣孔、夾渣、裂紋。使用角磨機(jī)將清根部分的氧化皮、雜物清除干凈后，即可進(jìn)行焊接，T型角焊縫鋼箱梁外側(cè)焊接采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊接。

1.5 焊縫驗(yàn)收

焊縫驗(yàn)收包含外觀質(zhì)量驗(yàn)收以及無損檢測。T型角焊縫外觀成型為45°斜角，焊縫表面平整，不得出現(xiàn)缺肉、氣孔、咬邊。焊縫無損檢測采用超聲波探傷，焊縫質(zhì)量等級為一級，檢測比例為100%。探傷前，應(yīng)清除焊接工作表面飛濺物、氧化皮、凹坑及銹蝕等。焊縫兩側(cè)探傷面的修整寬度一般為100mm。焊縫中常見的缺陷有：氣孔、夾渣和裂紋，根據(jù)熒光屏上得到的缺陷波的形狀和反射波高度的變化結(jié)合缺陷的位置和焊接工藝對缺陷進(jìn)行綜合估判。

2 控制角焊縫質(zhì)量的主要措施

2.1 制定正確的操作工藝，掌握正確的角焊

縫操作技能對于角焊縫，一般焊腳在8mm以下時(shí)，采用單層焊；焊腳為8～10mm時(shí)，采用多層焊（2層）；焊腳大于10mm時(shí)，采用多層多道焊。現(xiàn)以焊條電弧焊平角焊為例，介紹角焊縫操作技能與技巧，其他焊接方法基本操作與其相似。（1）焊腳<8mm時(shí)，采用單層焊。焊接時(shí)，選擇直徑3.2mm焊條，直線形運(yùn)條法，短弧焊接，焊條與水平板的夾角為45°，焊條與焊接方向的夾角為70°～80°。（2）8mm≤焊腳≤10mm時(shí)，采用多層焊（2層）。焊接第一層時(shí)，采用直線形運(yùn)條法，選擇直徑3.2mm或4.0mm的焊條，焊接電流應(yīng)稍大些，以達(dá)到一定的熔透深度。以后各層可選擇直徑4.0mm焊條，采用斜鋸齒形運(yùn)條法焊接。（3）焊腳>10mm時(shí)，采用多層多道焊。如焊腳為12mm，就可采用兩層三道焊。第一層為一道，即第1道。第1道焊接時(shí)電流稍大，采用直線形運(yùn)條法，焊條與水平焊件夾角為45°～50°，焊條與焊接方向夾角為60°～70°。第二層有兩道即第2道、第3道。焊接第2道時(shí)，焊條應(yīng)指向第1道與水平焊件熔合處，應(yīng)覆蓋第1道的1/2～2/3，焊條與水平焊件夾角為45°～50°，焊條與焊接方向夾角為65°～80°。運(yùn)條采用直線形或鋸齒形運(yùn)條法。焊接第3道時(shí)，焊條應(yīng)指向第1道與第2道交匯處，應(yīng)覆蓋第2道的1/3～1/2，焊條與水平焊件的角度為40°～45°，焊條與焊接方向夾角為65°～80°采用直線形或鋸齒形運(yùn)條。此時(shí)焊接速度稍快，以避免因溫度增高立板產(chǎn)生咬邊現(xiàn)象。需要注意的是，焊接不等厚板的平角焊時(shí)，電弧應(yīng)偏向于厚板的一邊，增加厚板所受熱量。

2.2 正確設(shè)計(jì)角焊縫的焊腳、焊縫長度及焊縫形式

角焊縫焊腳大小通常是按焊縫與母材等強(qiáng)的強(qiáng)度原則設(shè)計(jì)，有時(shí)也按剛度設(shè)計(jì)，這時(shí)可根據(jù)相關(guān)計(jì)算公式確定。在實(shí)際生產(chǎn)中，角焊縫焊腳多按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或經(jīng)驗(yàn)公式確定或經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)選取。對于鋼結(jié)構(gòu)角焊縫焊腳，標(biāo)準(zhǔn)就明確了角焊縫的最小焊腳值不得小于厚件厚度平方根的1.5倍，最大焊腳值不宜大于薄件厚度的1.2倍。對于重要結(jié)構(gòu)或接頭的角焊縫，可以采用開坡口焊透的方法來保證質(zhì)量，因?yàn)殚_坡口并焊透消除了根部的應(yīng)力集中，開坡口后還會(huì)使焊縫向母材金屬過渡趨于平滑，消除了焊趾截面的應(yīng)力集中。這時(shí)只要填充材料合適，對接焊縫就能保證母材與焊縫等強(qiáng)，角焊縫部分主要起到改善力流傳遞、減少應(yīng)力集中作用，所以角焊縫焊腳可大大減少。

結(jié)束語

生產(chǎn)中，對于作用力不大的角焊縫接頭，為降低其引起的焊接變形或減少焊接工作量，有時(shí)常采用斷續(xù)角焊縫，其形式有單邊、兩邊并列或交錯(cuò)排列。這種斷續(xù)角焊縫的每段短焊縫的兩端都會(huì)引起應(yīng)力集中，所以在重要結(jié)構(gòu)或重要焊縫（如承受動(dòng)載）中不得使用斷續(xù)角焊縫，即使其他情況使用了斷續(xù)角焊縫，也必須嚴(yán)格控制每段焊縫的起點(diǎn)和終點(diǎn)的焊接質(zhì)量。

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