对焊(有几种焊接方法)

(1)焊接设备及材料焊接设备选用山东奥泰ZX7400STG焊机。焊接材料应选用ER50-6和2.5毫米焊丝。E4315，3.2毫米覆盖电极。

(资料图)

(2)试件材料及规格试件材料选用Q235B，规格为108毫米10毫米。槽角为302°(单侧)。

(3)其他工具如抛光机、直磨机、钢丝刷、焊条药皮绝缘筒、焊缝检查尺、塞尺等。

(4)抛光后的标准槽内外边缘20毫米范围内的铁锈、油污、氧化铁去除，呈现金属光泽，抛光0.5 ~ 1毫米钝边；槽角301。

(5)组间间隙要求为3 ~ 4 mm，焊丝能从间隙穿入内口，架空焊接位置的内口不易凹陷。

2点焊。

1)10点、2点位置进行点焊，可避免出现凹缝；为保证打底焊质量，减少接头处的焊接缺陷，可采用架桥定位焊(见图1)。

2)点焊的长度为10 ~ 15毫米，过短的点焊容易造成焊缝收缩过快，影响打底焊的操作。

3)组装时确保管口内壁齐平，管壁不平整、椭圆等原因造成的错位应控制在标准允许范围内，且不超过0.8毫米上限

4)点焊两端打磨成U型缓坡，保证接头处熔合良好，避免根部未焊透和麻面。

5)角度变形的控制:如果使用垂直向上焊接的管道，如果电弧在仰焊位置开始，在水平焊接位置闭合，在水平焊接的闭合电弧附近会积聚更高的热量，焊接后的收缩最大。如果接头组件是垂直的，焊接后，喷嘴两端会翘起，导致角度变形。因此，在组装时，架空焊接位置的间隙应稍小，而水平焊接位置的间隙应稍大，一般相差1毫米，以便焊接后保持管道垂直。由于顺序不同，两侧的变形会略有不同，但基本可以忽略不计。

图1点焊示意图。

3背焊

1)焊接电流100~140A，瓷质喷嘴为5号或6号，氩气流量为喷嘴直径的1~1.2倍，钨棒直径为2.5mm，电弧长度保持均匀，不仅保护效果好，而且成型均匀；采用连续送丝方式，将焊丝沿切线方向加入熔池，从间隙加入架空焊接部分(时钟中的5:00-7:00)，使焊丝直径的一半留在管件内部，避免内口凹陷(见图2)。

图2架空焊接位置的加丝位置。

2)焊接至定位焊时，打磨掉桥接定位点继续焊接；不采用架桥法定位时，应适当减缓焊接速度。最后的熔孔堵塞后，应停丝，电弧应停留一段时间，以保证背面完全熔化后再加丝填弧坑灭弧。

3)焊枪与管道切线成70° ~ 80°角。太垂直的角度虽然有利于加热熔池，但焊接时曲柄不易前移，不利于观察熔池；角度过小会导致氩气保护不良，电弧分散，熔池热量不足。

4)为避免补焊时烧穿，打底焊缝层不宜过薄，一般为2.5 ~ 3mm；在打底过程中，应经常观察内口的熔深，是否有凹痕、咬边、焊丝未完全熔化、焊瘤等缺陷。，并应根据熔透情况及时调整焊接参数和操作方法。

4填充焊接。

4.1单程填充和多程填充的优缺点。

(1)单程填充的优点是熔池温度高，有利于渣气的排出，行走速度慢，被覆电极角度变化小，被覆电极横向摆动幅度大，在深圳不住容易形成凸焊；缺点是难以克服仰焊位置的跌落，水平焊接位置熔池上方有熔渣滴落，可能导致夹渣缺陷，熔池容易过热。

(2)多道次填充具有焊条摆动范围小、操作难度低、焊接速度快、焊缝力学性能好的优点；缺点是需要合理安排层数、道次和焊缝厚度，否则容易形成深夹角，造成夹渣和熔合不良；当道次过多，焊缝过窄时，接头容易造成成形不良和气孔缺陷。

本文着重介绍单程焊接的操作要点。

4.2填充第一层(共填充2层)。

(1)为避免烧穿，焊接电流不宜过大，一般为95 ~ 100 A；焊接层不宜过厚，一般在3 ~ 4mm；焊接速度快，电弧短。

(2)运条方式为之字形或反月牙形，焊道两侧稍留，中间摆动速度较快，可避免凸焊道的形成。由于凸焊道两侧电弧可达性差，容易造成层间未熔合、夹渣等缺陷。如果控制不好，并且已经形成凸焊缝，则应在焊接下一层之前将中间的凸部分打磨掉，以保持焊缝平整。

(3)收弧收缩的原因及解决方法当电流较大，焊接速度较慢时，收弧处会产生较深的缩孔。原因是高温熔池快速冷却时，由于熔池内的熔渣很薄，涂层分解的保护气体突然消失，高温熔池失去保护，使得空气体侵入形成缩孔[1]。缩孔深度与停弧时熔池温度和焊缝中合金元素含量有关。温度越高，合金元素含量越多，缩孔越深。严重的缩孔会贯穿整个打底焊缝，合金元素较高的材料会伴有弧坑裂纹(见图3)。

图3弧坑缩孔。

三种常用的解决方案:

1)快速带尾:当电弧即将停止时，被覆电极快速向前槽侧带约10mm后熄灭电弧，可降低熔池温度，有效避免深缩孔。

2)背焊结束:停弧时，被覆焊条补熔池后背焊并熄灭电弧，可增加熔池内熔渣厚度，降低弧坑冷却速度，减少偏析，减少缩孔深度。

3)反复断弧精加工:停弧后，立即在熔池中部或一侧开始断弧2~3次，使熔池缓慢冷却，并填满弧坑，避免产生深缩孔。

缩孔的控制方法是焊工必须掌握的一项技能:在每个被覆盖的电极末端；钨极氩弧焊每次停弧；CO2气体保护焊也不例外。只是对于不同的焊接层，不同的材料和焊接方法，缩孔的深度是不同的。钨极氩弧焊和气体保护焊控制缩孔的原理与焊条电弧焊相同，其主要目的是减缓熔池冷却速度和填充弧坑。

4.3第二层填充。

填充方法与第一层基本相同，主要区别如下:

(1)第一层填焊后，焊缝金属较厚，不易有较深的缩孔，不必刻意控制，可采用直接停弧的收弧方法。

(2)焊接参数由于行走速度快，焊接层薄，熔池温度低，焊接电流比第一层填充焊高2 ~ 5年。

(3)由于焊缝原因，预留深度较宽。如果预留深度较大，会导致盖子上的焊接接头较多，成型不良，两侧容易咬边。

由于熔池的重力作用，焊缝容易超高，应预留0.5~1 mm的高度，对于水平焊接位置，由于渣向前滴落，残余高度容易不足。可在12个点进行交叉填充，以达到与母材的水平。为了保证堆焊的平直度，堆焊时要做好参考，尽量不要损伤原坡口附近的深圳活网边缘。

5覆盖层。

5.1运输物品的方法。

锯齿或防月牙输送杆。预留深度合适时，两侧停留时间与推进步伐相匹配；如果步距小，两侧停留时间略短，焊缝外观形成细小波纹。另一方面，如果步伐较大，则需要在两侧填充更多的金属，停留时间会更长。此时另一侧的液态金属已经完全凝固，焊缝外观形状为两侧交错的片状鱼鳞波纹。

两种方法相比，前者操作难度更大，中间摆动次数更多，需要更熟练的动作到位；否则在上坡的位置很容易掉在中间，造成两边高过剩、咬边。

5.2接头。

1)启动架空焊接位置另一侧的焊接接头，打磨u型缓坡焊接。

2)同一侧的接头与填充第二层时的接头方法基本相同，只是引弧后拉在弧坑侧与焊缝中心之间。这样就可以避免起弧时温度低，渣分离不完全，观察困难，停留时间长造成宽度差异明显，停留时间不足造成熔合不完全的缺陷。

5.3焊接缺陷及原因。

操作不当，容易导致上坡位置中间摔倒，两侧被咬住；成型缺陷，如上手焊残留高边等。

(1)上坡位置中间和两侧咬边坠落的原因包括:

1)电流过大。如果熔池温度过高，就会往下滴，咬两边。根据每个人的操作习惯和熔池的控制能力，以下半圈为标准，选择合适的焊接电流。

2)摇摆法。中间输送速度慢，两侧停留时间不足，会造成熔池在过高的温度下下落，应加快中间输送速度，减少热量输入，避免熔池中间下落，两侧咬边。

3)弧长。电弧升高时，加热范围增大，不利于降低熔池温度和控制成形。特别是向上位置，应降低电弧，减小加热面积，避免熔池掉落。

(2)一侧架空焊接残余高度不在焊缝中心，这是焊工操作中常见的问题。不仅焊接位置固定在5G级别，也是立焊、仰焊常见的操作问题。

原因包括:

1)由于视线原因，两侧行进的步数不同。焊工很难保证他们的视觉方向面对焊缝。以之字形输送机为例，电焊工感觉在采用的是两边均匀推进的之字形输送机。但从另一个角度来看，其实是用斜的之字形杆来行进的，大部分焊工左侧行走步幅较大，右侧水平拉动的斜的之字形杆会导致多余的高度偏向焊缝右侧。

2)覆盖电极角度偏向一侧。虽然覆盖电极角度不能保证绝对垂直度，少量偏差不会造成明显影响，但如果角度过大，会造成电弧加热不均匀，两侧熔化速度不同，在熔化速度快的一侧停留时间缩短，在熔化速度慢的一侧停留时间增加，导致两侧填充量不同，最高点偏向一侧。

6焊后清洁和自检。

焊接后，应使用铲子和钢丝刷清除焊缝周围的涂层、飞溅物和氧化物。仔细观察焊缝两侧熔合情况，是否存在气孔、咬边、熔合飞溅、飞边、焊缝尺寸超标等表面缺陷，按照施工、竞赛评分标准进行测量对比，总结得失。要充分重视缺陷，及时处理，分析原因，避免下次焊接时再次发生，焊工的操作技能水平将在此过程中不断提高和增强。

参考文献:

[1]陈伯礼。焊接工程中缺陷的分析与对策[M]。北京:机械工业出版社，2006。

资料来源:焊接与切割联盟。

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