單面焊雙面成型的焊接質(zhì)量研究

魯鵬

摘要：單面焊雙面成型技術(shù)是指從焊件坡口的正面進(jìn)行焊接，實(shí)現(xiàn)正面和背面焊道同時形成致密均勻焊縫的操作工藝方法。在焊接過程中，只需要在坡口根部進(jìn)行組裝定位時，按照焊接時的不同操作手法留出不同的間隙，從而對坡口的正面進(jìn)行焊接，就能在坡口的正、背兩面得到均勻整齊、成型良好、符合質(zhì)量要求的焊縫，該技術(shù)方法可以極大地提高焊接的效率。而且憑借焊接接頭強(qiáng)度高、質(zhì)量好、安全可靠等特點(diǎn)，單面焊雙面成型技術(shù)被廣泛應(yīng)用在管道、壓力容器、船舶等領(lǐng)域。

關(guān)鍵詞：單面焊雙面成型; 焊接質(zhì)量; 預(yù)防措施

引言

在我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會發(fā)展中，焊接作為先進(jìn)制造技術(shù)的重要組成部分，發(fā)揮著不可替代的重要作用，焊條電弧焊單面焊雙面成型焊接操作技術(shù)，具有提高生產(chǎn)率、減輕焊工勞動強(qiáng)度、確保焊接質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)在石油化工、船舶建造、起重和吊裝設(shè)備、鋼結(jié)構(gòu)工程等建設(shè)中廣泛應(yīng)用。

1單面焊雙面成型焊接方法

手工鎢極氬弧焊是一種非熔化極氣體保護(hù)焊的方法，又稱為TIG焊。這種技術(shù)是通過焊件與鎢極之間產(chǎn)生的高溫電弧來熔化母材和填充焊絲從而對焊件進(jìn)行焊接。在焊接的過程中，電極、鎢極熔池鄰近區(qū)域以及填充焊絲的端部均處在氬氣保護(hù)中，從而形成符合工藝要求的焊接接頭。焊條電弧焊是手工操作焊條進(jìn)行焊接的方法。該方法是通過焊件與焊條之間產(chǎn)生穩(wěn)定燃燒的電弧，將焊條和焊件之間熔化而得到連接致密的焊接接頭。在焊接過程中，由于電弧將焊條上的藥皮不斷融化、分解并生成氣體，進(jìn)而使焊條端部、熔池及附近區(qū)域內(nèi)的熔化金屬被有效地保護(hù)起來，避免被融化的金屬與大氣反應(yīng)而產(chǎn)生有害污染。焊條芯也在電弧熱的作用下不斷融化，進(jìn)入熔池，成為焊縫的填充金屬。

2單面焊雙面成型工藝特點(diǎn)

焊條電弧焊單面焊雙面成型焊接工藝難度體現(xiàn)在焊縫的打底層根部焊接上，與焊條電弧焊雙面焊接不同之處在于，把以往傳統(tǒng)的堿性焊條連弧焊，通過新型工藝的改進(jìn)，采用大電流斷弧焊，讓鐵水自動流淌到焊縫背面，觀察熔池的溫度狀態(tài)，焊條做瞬間運(yùn)動，焊工依據(jù)熔孔的大小來控制焊接速度和擺動，在焊縫間隙處依靠控制金屬熔池的大小和形狀來實(shí)現(xiàn)單面焊接，正反雙面成型。對于焊接領(lǐng)域來說是一門很難掌握的操作技術(shù)，這是為焊工，掌握好了這一門技術(shù)后，對于其他焊接操作技術(shù)的要求可以說手到擒來，很容易掌握。所以掌握好單面焊雙面成型焊接技術(shù)，是焊工以后能更好的在焊接這一領(lǐng)域發(fā)展的前提和基礎(chǔ)。

3單面焊雙面成型焊接質(zhì)量差的防止措施

3.1做好焊條電弧焊仰對接單面焊雙面成型技術(shù)應(yīng)用前的準(zhǔn)備

施焊前，應(yīng)首先對焊接用設(shè)備進(jìn)行測試，以確保設(shè)備的性能達(dá)到使用要求，特別是設(shè)備的引弧性能，設(shè)備測試達(dá)標(biāo)后，應(yīng)注意對各類參數(shù)的調(diào)節(jié)與選擇，要能夠滿足設(shè)計的要求。在參數(shù)調(diào)節(jié)與選擇時，V形坡口敦邊尺寸控制在0.5-1.0mm，坡口20mm以內(nèi)應(yīng)保證無雜質(zhì)存在，金屬表明有光澤。焊條以堿性焊條為主，進(jìn)行400℃烘干并保溫，確保焊條供應(yīng)的連續(xù)性。

3.2焊接材料的選擇

在選擇焊條牌號的時候應(yīng)當(dāng)以母材的材質(zhì)為依據(jù)選擇相匹配的焊條，選擇焊條直徑應(yīng)根據(jù)所要焊接結(jié)構(gòu)構(gòu)件的具體厚度來選擇，一般選擇直徑較小，如準(zhǔn)2.5或準(zhǔn)3.2焊條為宜，便于操作。在使用焊條之前一定要做好檢查工作，以確保每根焊條的質(zhì)量，如果焊條表面的顏色發(fā)生變化，有銹蝕或是表面出現(xiàn)裂紋，則嚴(yán)禁使用。在烘干焊條的時候應(yīng)當(dāng)根據(jù)焊條的性質(zhì)來制定相應(yīng)的溫度，嚴(yán)格控制焊條的烘干溫度和恒溫時間，在取用焊條時避免受潮，應(yīng)預(yù)先放置在準(zhǔn)備好的保溫桶內(nèi)隨用隨取。

3.3選擇合適的參數(shù)

（1）焊條直徑。焊條直徑一般根據(jù)焊件的厚度來選擇，同時還應(yīng)該考慮焊接層數(shù)、施焊位置和接頭形式。（2）焊接電流。焊接電流要根據(jù)焊條類型、接頭形式、焊件厚度、焊縫位置等因素來選擇。由于焊條直徑受到焊縫位置以及焊件厚度的影響，所以選擇焊接電流時應(yīng)根據(jù)焊條直徑的大小選擇焊接電流，并在一定范圍內(nèi)呈線性升高。（3）焊接電壓。選用斷弧焊接時，立焊、仰焊時弧長應(yīng)該比平時更短一些，便于熔滴過渡，可以防止熔化的金屬下淌。采用堿性焊條焊接時應(yīng)比酸性焊條的弧長更短些，有利于提高電弧的穩(wěn)定性，避免產(chǎn)生焊接缺陷。（4）焊接速度及運(yùn)條方式。焊接速度也對焊接質(zhì)量有較大影響，單面焊雙面成型時如果焊接速度太慢，焊縫過熱容易燒穿焊件，焊接速度也不能太快，避免出現(xiàn)未焊透等缺陷。

3.4做到準(zhǔn)確引弧和果斷熄弧

在坡口10-15mm范圍內(nèi)引燃電弧，直到焊縫根部壓低電弧3秒，利用電弧的穿透力擊穿根部鈍邊，焊條端部達(dá)到熔化狀態(tài)，鐵水迅速填滿根部間隙，形成熔池。聽到焊縫背面有“噗噗”的聲音，鈍邊被熔化伴隨會出現(xiàn)一個比間隙稍大的熔孔，熔孔的出現(xiàn)即表示根部已經(jīng)焊透，此時就可以果斷將焊條挑起熄弧，這樣第一滴熔滴就形成。焊鉗與電纜有重力，始終保持身體重心穩(wěn)定，進(jìn)行第二滴熔滴焊接時，準(zhǔn)確擊中溫度最高處焊點(diǎn)位置，手臂不動利用手腕的挑動動作來完成，采取同樣的方法，隨焊條繼續(xù)熔化，擊穿的熔孔被焊上，直到一根焊條焊完為止。

3.5規(guī)范焊條電弧焊仰對接單面焊雙面成型技術(shù)應(yīng)用時的操作

規(guī)范焊條電弧焊仰對接單面焊雙面成型技術(shù)應(yīng)用時的操作，應(yīng)建立在對工藝參數(shù)的正確選擇基礎(chǔ)之上，主要的工藝參數(shù)包括焊條直徑、電流電壓、焊接速度、焊接層數(shù)等。對于焊接電流的合理選擇是確保施焊發(fā)生咬邊、焊穿、夾渣等問題的基礎(chǔ)，對于焊接電流的合理選擇應(yīng)以施焊板件的厚度、焊接的位置角度、焊接的層數(shù)、焊條的規(guī)格等為主要依據(jù)。現(xiàn)階段，在進(jìn)行壓力容器、小型管道的焊接施工時，多使用堿性焊條，相比于酸性焊條，堿性焊條的電弧長度短，能夠保持更好地穩(wěn)定性，從而提高焊接的質(zhì)量，避免出現(xiàn)咬邊、焊穿、夾渣等問題。焊接的速度應(yīng)控制在5mm每層之內(nèi)，因速度過慢或過快而導(dǎo)致的高溫停留會使焊縫的機(jī)械性能下降，影響到焊接的操作效率。對于一些重要的構(gòu)件，應(yīng)該提前做好焊接預(yù)熱與焊后冷緩，避免出現(xiàn)冷裂紋。

結(jié)束語

綜上所述，焊條電弧焊單面焊雙面成型焊接操作技術(shù)掌握起來較復(fù)雜，對焊工基本功要求較高。操作難度大，主要是焊縫背面成型難以把握，或多或少會出現(xiàn)氣孔、夾渣、未焊透等焊接缺陷。但是我們只要掌握好其主要操作要點(diǎn)，勤加練習(xí)，善于總結(jié)，注重理論知識的獲取與實(shí)踐的結(jié)合靈活運(yùn)用，才能不斷提高焊接技能水平，以其更好地為社會工業(yè)發(fā)展服務(wù)。

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