SMAW-FeⅡ-1G-12-Fef3J实例详解优化方案

2023-06-23 理论教育版权反馈

【摘要】：定位焊焊接材料与打底层相同，焊接电流比打底焊大10％～15％。图10-3 不同焊层焊条引弧位置和采用电弧预热方式示意○—引弧点 ●—压低电弧处 →—焊条头移动方向挑弧灭弧后引弧操作如图10-5所示，待熔池稍冷却，熔孔部位还是红热状态时迅速在2处重新引弧，并运行至1处用短弧击穿焊件形成熔孔后快速运条至3处灭弧。

考核时间为60min。

（一）焊前准备

1.焊机

选用300A以上的直流焊机；焊前试运行，焊机运行正常；焊接电缆、焊钳、地线均接触良好，极性正确（直流反接），焊接电流在合适范围。

2.焊材

E5015（J507）焊条直径Φ3.2mm、Φ4mm，焊前经350～400℃烘干1h后放在焊条保温筒中备用。

3.试件

Q345R钢板、规格300mm×125mm×12mm、无钝边60°V形坡口、共两块。

4.辅助工具和量具

焊条保温筒、角向打磨机、锉刀、样冲、画线盘、金属直尺、电焊手套、电焊面罩、防护眼镜、敲渣锤、钢丝刷、凿子、焊缝检验尺。

（二）焊前装配定位及焊接

1.准备试板

用角向打磨机将试件两侧坡口面及坡口边缘10～20mm范围内的水、铁锈、油污、积渣和其他有害杂质清除干净，露出金属光泽。用锉刀或角向打磨机修磨坡口钝边，使钝边尺寸p在1.2～1.5mm间，然后在坡口边缘100mm处用画线盘画出两根与坡口边缘平行的平行线，如图10-1所示，并打上样冲眼，作为测量焊缝坡口每侧增宽的基准线。

图10-1 板状试件组对和反变形示意

2.试件装配、定位焊、预制反变形

按图10-1进行装配，始焊端间隙b1为3.2mm，终端间隙b2为4.0mm，始焊端定位焊长度不大于10mm，高不大于3mm，终端定位焊长度为10～15mm，始焊端和终端定位焊一端用角向打磨机加工成陡坡状，观察两端错边量均应不大于0.5mm（如超标应磨掉重新定位焊），合格后预制反变形3°（反变形量为3.5mm）。定位焊焊接材料与打底层相同，焊接电流比打底焊大10％～15％。

3.焊接操作

（1）焊接参数焊接位置为水平位，焊接结构简图和焊接参数见表10-2。

表10-2 水平位置板状试件对接结构简图和焊接参数

（2）具体施焊技术

1）打底层的焊接。在始焊端定位焊附近用划擦法引弧，具体操作如图10-2a、图10-3所示待电弧引燃并稳定燃烧后用稍长电弧来回预热始焊端定位焊处，在定位焊缓坡处压低电弧稍停留，听到电弧穿透坡口根部发出“噗噗”声，能看到定位焊缝与坡口根部两侧金属已熔化形成一个比坡口间隙大1～1.5mm的熔孔，此时马上向后挑弧灭弧，断弧位置为形成焊点的坡口一侧，待熔池液态金属稍变暗，在红热金属处迅速引弧，在熔孔处压低电弧，听到“噗噗”声又形成一个新的熔池，这样重复上述运条动作，使每个焊点与前一个焊点重叠2／3，在焊接过程中要始终让焊接电弧对准坡口间隙中间，并随着熔池温度变化而不断地改变焊条角度，焊条角度如图10-4所示，焊接过程中始终保持短弧焊接，即焊条头端至底面的距离约2mm，有1／3长度电弧在焊缝背面，完成整条焊缝的打底焊工作。一般断弧焊打底，灭弧频率为每分钟45～55次如熔孔变大，焊缝背面余高变厚，灭弧次数减少，燃弧时间相应减少或停弧时间变长。

图10-3 不同焊层焊条引弧位置和采用电弧预热方式示意

○—引弧点 ●—压低电弧处 →—焊条头移动方向

挑弧灭弧后引弧操作如图10-5所示，待熔池稍冷却，熔孔部位还是红热状态时迅速在2处重新引弧，并运行至1处用短弧击穿焊件形成熔孔后快速运条至3处灭弧。

图10-4 水平位置试件施焊过程焊条角度变化示意

图10-5 水平位置打底焊挑弧灭弧后引弧图解示意

更换焊条时的接头方式有热接法和冷接法，打底层更换焊条时多选用热接法，可避免背面焊缝出现冷缩孔和未焊透；如果用冷接法，应在上一根焊条还剩50mm左右时（即熄弧前），使熔池逐步缩小并将熔池中心引出坡口间隙应力集中处，于焊缝表面一侧收弧。

热接法前采用灭弧焊法暂停收弧如图10-6所示，焊条在焊缝一侧3处灭弧后在焊缝弧处熔池尚保持红热状态时，迅速更换焊条并在收弧斜坡前10～15mm处引弧，然后将电弧拉到斜坡上运条预热，在斜坡终端最低点1处压低电弧，击穿坡口根部后，稍停一下，使钝边每侧熔化0.5～1.0mm并形成熔孔，即可以恢复原来的操作手法继续焊接。热接法换焊条动作越快越好。初级焊工换焊条时最好采用冷接法前灭弧焊法暂停收弧。

冷接法前采用灭弧焊法暂停收弧如图10-7所示，在电弧1处短弧击穿坡口根部形成熔孔后，采用灭弧或挑弧使熔池冷却，同时向焊缝一侧2处摆动运条缩小熔池直至焊缝边缘3处灭弧。

图10-6 水平位置打底焊热接法前采用灭弧焊法暂停收弧图解示意

冷接法：焊缝熔池已经凝固冷却。焊接引弧前，在收弧处用角向砂轮或锉刀、锯条、气刨等修磨出斜坡，然后在斜坡前10～15mm焊缝中心处用划擦法引弧，并运条预热斜坡，在斜坡终端最低点处压低电弧，击穿坡口根部后，稍停一下使钝边每侧熔化0.5～1.0mm并形成熔孔，即可以恢复原来的操作手法继续焊接。

收弧：焊条接近终端定位焊处时，焊条在终端收口处稍做停顿预热，看到有“出汗”现象时焊条要在坡口根部间隙处向下压，让电弧击穿坡口根部，听到“噗噗”声后稍做停顿，然后继续向前施焊10～15mm，填满弧坑熄弧。

2）填充层的焊接。在距始焊端10～15mm焊缝处用划擦法引弧，待电弧引燃并稳定燃烧后用稍长电弧迅速拉至始焊端用短弧（电弧长度≤4mm）锯齿形摆动焊接，中间快、坡口两侧稍停顿，焊后焊缝成内凹形，最后一层填充层焊后其焊缝表面离试板表面约1.5mm，并使两侧坡口轮廓线为原始状态，以利盖面层的焊接。

3）盖面层的焊接。盖面层的电流比填充层稍小运条方式采用锯齿形或月牙形，摆动均匀，始终采用短弧焊，焊条摆动到坡口轮廓线边缘稍停，使坡口轮廓线熔合1～1.5mm，以免咬边或熔合不良，施焊过程中随时调整焊条角度以防磁偏吹，熄弧时填满弧坑。

图10-7 水平位置打底焊冷接法前采用灭弧焊法暂停收弧图解示意

（三）焊缝清理

焊完试件后，切断电源，用敲渣锤、钢丝刷、凿子将焊渣、飞溅清理干净，严禁动用机动工具进行清理，保持焊缝原始状态，交考评人员检查。同时，清理场地

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