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手工电弧焊工艺

发布时间:03-19  

1   接口
焊条电弧焊的接头主要有对接接头、T形接头、角接接头和搭接接头四种。
1.1   对接接头
对接接头是最常见的一种接头形式,按照坡口形式的不同,可分为I形对接接头(不开坡口)、V形坡口接头、U形坡口接头、X形坡口接头和双U形坡口接头等。一般厚度在6mm以下,采用不开坡口而留一定间隙的双面焊;中等厚度及大厚度构件的对接焊,为了保证焊透,必须开坡口。V形坡口便于加工,但焊后构件容易发生变形;X形坡口由于焊缝截面对称,焊后工件的变形及内应力比V形坡口小,在相同板厚条件下,X形坡口比V形坡口要减少1/2填充金属量。U形及双U形坡口,焊缝填充金属量更少,焊后变形也很小,但这种坡口加工困难,一般用于重要结构。
1.2   T形接头
根据焊件厚度和承载情况,T形接头可分为不开坡口,单边V形坡口和K形坡口等几种形式。T形接头焊缝大多数情况只能承受较小剪切应力或仅作为非承载焊缝,因此厚度在30mm以下可以不开坡口。对于要求载荷的T形接头,为了保证焊透,应根据工件厚度、接头强度及焊后变形的要求来确定所开坡口形式。
1.3   角接接头
根据坡口形式不同,角接接头分为不开坡口、V形坡口、K形坡口及卷边等几种形式。通常厚度在2mm以下角接接头,可采用卷边型式;厚度在2~8mm以下角接接头,往往不开坡口;大厚度而又必须焊透的角接接头及重要构件角接头,则应开坡口,坡口形式同样要根据工件厚度、结构形式及承载情况而定。
1.4   搭接接头
搭接接头对装配要求不高,也易于装配,但接头承载能力低,一般用在不重要的结构中。搭接接头分为不开坡口搭接和塞焊两种型式。不开坡口搭接一般用于厚度在12mm以下的钢板,搭接部分长度为3~5δ(δ为板厚)
2   焊条电弧焊工艺参数选择
2.1   焊条直径
焊条直径可根据焊件厚度、接头型式、焊缝位置、焊道层次等因素进行选择。焊件厚度越大,可选用的焊条直径越大;T形接头比对接接头的焊条直径大,而立焊、仰焊及横焊比平焊时所选用焊条直径应小些,一般立焊焊条最大直径不超过5mm,横焊、仰焊不超过4mm;多层焊的第一层焊缝选用细焊条。焊条直径与厚度的关系见表4
表4 焊条直径与焊件厚度的关系
焊件厚度/mm
2    3    4~5   6~12    ≥13     焊条直径/mm     2    3.2    3.2~4      4~5     4~6
2.2   焊接电流
焊接电流是焊条电弧焊中最重要的一个工艺参数,它的大小直接影响焊接质量及焊缝成形。当焊接电流过大时,焊缝厚度和余高增加,焊缝宽度减少,且有可能造成咬边、烧穿等缺陷;当焊接电流过小时,焊缝窄而高,熔池浅,熔合不良,会产生未焊透、夹渣等缺陷。选择焊接电流大小时,要考虑焊条类型、焊条直径、焊件厚度以及接头型式、焊缝位置、焊道层次等因素。其中最主要焊条直径、焊接位置和焊道层次三大因素。焊条直径与焊接电流关系见表5
焊条直径与焊接电流的关系
焊条直径/mm
 1.6    2.0    2.5   3.2    4.0    5.0    6.0
焊接电流/A   25~40   40~65   50~80   100~130   160~210   260~270   260~300
2.2.1 焊接位置 较厚板或T形接头和搭接接头以及施焊环境温度低时,焊接电流应大些;平焊位置焊接时,可选择偏大些的焊接电流;横焊和立焊时,焊接电流应比平焊位置电流小10%~15%,仰焊时,焊接电流应比平焊位置电流小10%~20%;角焊缝电流比平位置电流稍大些。
2.2.2 焊道层次 在多层焊或多层多道焊的打底焊道时,为了保证背面焊道质量和便于操作,应使用较小电流;焊填充焊道时,为了提高效率,可使用较大的焊接电流;盖面焊时,为了防止出现焊接缺陷,应选用稍小电流。
另外,当使用碱性焊条时,比酸性焊条的焊接电流减少10%左右。
2.3   电弧电压
电弧电压主要影响焊缝宽度,电弧电压越高,焊缝就越宽,焊缝厚度和余高减少,飞溅增加,焊缝成形不易控制。电弧电压的大小主要取决于电弧长度,电弧长,电弧电压就高;电弧短,电弧电压就低。焊接电弧有长弧与短弧之分,当电弧长度是焊条直径的0.5~1.0倍时,称为短弧;当电弧长度大于焊条直径时,称为长弧。一般在焊接过程中,希望电弧长度始终保持一致且尽量使用短弧焊接。
2.4   焊接速度
焊接速度主要取决于焊条的熔化速度和所要求的焊缝尺寸、装配间隙和焊接位置等。当焊接速度太慢时,焊缝高而宽,外形不整齐,易产生焊瘤等缺陷;当焊接速度太快时,焊缝窄而低,易产生未焊透等缺陷。在实际操作中,焊工应要把具体情况灵活掌握,以确保焊缝质量和外观尺寸满足要求。
2.5   焊接层数
当焊件较厚时,要进行多层焊或多层多道焊。多层焊时,后一层焊缝对前一层焊缝有热处理作用,能细化晶粒,提高焊缝接头的塑性。因些对于一些重要结构,焊接层数多些好,每层厚度最好不大于4~5mm。实践经验表明,当每层厚度为焊条直径的0.8~1.2倍时,焊接质量最好,生产效率最高,并且容易操作。
3   焊条电弧焊的定位焊
进行定位焊时应主要考虑以下几方面因素:
3.1   定位焊焊条
定位焊缝一般作为正式焊缝留在焊接结构中,因而定位焊所用焊条应与正式焊接所用焊条型号相同,不能用受潮、脱皮、不知型号的焊条或者焊条头代替。
3.2   定位焊部位
双面焊反面清根的焊缝,尽量将定位焊缝布置在反面;形状对称的构件上,定位焊缝应对称排列;避免在焊件的端部、角度等容易引起应力集中的地方进行定位焊,不能在焊缝交叉处或焊缝方向发生急剧变化的地方进行定位焊,通常至少应离开这些地方50mm。

 

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