1.平板平位单面焊双面成型
1)焊件尺寸及要求
图2.31 Q235钢板
①材料:Q235钢板(图2.31)。
②尺寸:300 mm×200 mm×12 mm。
③坡口尺寸:60°V形坡口，钝边1 mm。
④焊接位置:平焊。
⑤焊接要求:单面焊双面成型。
⑥焊接材料:E4303。
⑦焊机:ZX7—250ST。
2)试件装配
①清除坡口面及两侧20 mm范围内的油、锈、水分及其他污物，至露出金属光泽。
②装配:
a.装配间隙:始端为3 mm，终端为4 mm。
b.定位焊:采用与焊接相同的E4303焊条进行定位焊，在焊件反面两端点焊，焊点长度为10～15 mm。
c.预置反变形量3°～4°。
d.错边量不大于1.4 mm。
3)焊接参数
焊接工艺参数见表2.1。
表2.1 焊接工艺参数
4)实训步骤
(1)引弧练习
首先，检查焊机是否有安全隐患，连接是否正确。其次，通电开始引弧练习。
要点:焊条的装夹要领，在钢板2 mm范围的定点引弧，采用划擦法引弧。
(2)钢板对接平敷焊练习
(3)焊前准备
①坡口加工。
②焊件装配及预留反变形量。
③调整焊接间隙及定位焊。
④打底焊。
a.打底层选用φ3.2 mm焊条，110～120 A电流，采用灭弧法焊接焊条时，焊条与焊件之间的角度为90°，焊条与焊缝之间的角度为70°～80°。
b.填充层选用φ3.2 mm焊条，130～140 A电流，填充层施焊前，应将打底层的熔渣和飞溅清理干净，打底层的接头处应修复平整。填充层的焊条角度为70°～80°。
c.盖面层选用φ3.2 mm焊条，130～140 A电流，应将前一层的熔渣和飞溅清理干净，施焊时的焊条角度、运条方法、接头方法与填充层相同，只是焊条水平摆动的幅度比填充层更宽。
5)操作要点及注意事项
(1)打底焊
应保证得到良好的背面成形。
单面焊双面成型的打底焊，操作方法有连弧法与断弧法两种。
连弧法的特点是焊接时，电弧燃烧不间断，生产效率高，焊接熔池保护得好，产生的缺陷少，但它对装配质量要求高，参数选择要求严，故其操作难度较大，易产生烧穿和未焊透等缺陷。
断弧法(又分为两点击穿法和一点击穿法两种手法)的特点是依靠电弧时燃时灭的时间长短来控制熔池的温度，因此，焊接工艺参数的选择范围较宽，易掌握，但生产效率低，焊接质量不如连弧法易保证，且易出现气孔、冷缩孔等缺陷。
断弧焊的一点击穿法。置试板大装配间隙于右侧，在试板左端定位焊缝处引弧，并用长弧稍作停留进行预热，然后压低电弧两钝边兼作横向摆动。当钝边熔化的铁水与焊条金属熔滴连在一起，并听到“噗噗”声响时，便形成第一个熔池，灭弧。它的运条动作特点:每次接弧时，焊条中心应对准熔池的2/3左右处，电弧同时熔化两侧钝边。当听到“噗噗”声后，果断灭弧，使每个熔池覆盖前一个熔池的2/3左右。
操作时必须注意:当接弧位置选在熔池后端，接弧后再把电弧拉至熔池前端灭弧，则易造成焊缝夹渣。此外，在封底焊时，还易产生缩孔。解决办法是提高灭弧频率，由正常50次/min～60次/min，提高到80次/min左右。
更换焊条时的接头方法:在换焊条收弧前，先在熔池前做一个熔孔，然后回焊10 mm左右，再收弧，以使熔池缓慢冷却。迅速更换焊条，在弧坑后部20 mm左右处起弧，用长弧对焊缝预热，在弧坑后10 mm左右处压低电弧，用连续手法运条到弧坑根部，并将焊条往熔孔中压下，听到“噗噗”击穿声后，停顿2 s左右灭弧，即可按断弧封底法进行正常操作。
(2)填充焊
试焊前先将前一道焊缝熔渣、飞溅清除干净，修正焊缝的过高处与凹槽。进行填充焊时，应选用较大的电流，并采用如图2.32的焊条倾角，焊条的运条方法可采用月牙形或锯齿形，摆动幅度应逐层加大，并在两侧稍作停留。
图2.32 填充焊焊条倾角图
在焊接第四层填充层时，应控制整个坡口内的焊缝比坡口边缘低0.5～1.5 mm，最好略呈凹形，以便使盖面时能看清坡口和不使焊缝高度超高。
(3)盖面焊
盖面焊所使用的焊接电流应稍小一点，要使熔池形状和大小保持均匀一致，焊条与焊接方向夹角应保持75°左右，焊条摆动到坡口边缘时应稍作停顿，以免产生咬边。
盖面层的接头方法:换焊条收弧时应对熔池稍添熔滴铁水迅速更换焊条，并在弧坑前约10 mm处引弧，然后将电弧退至弧坑的2/3处，填满弧坑后就可正常进行焊接。接头时应注意:若接头位置偏后，则使接头部位焊缝过高;若偏前，则造成焊道脱节。
盖面层的收弧可采用3～4次断弧引弧收尾，以填满弧坑、使焊缝平滑为准。
6)评分标准
平板平位单面焊双面成型评分标准见表2.2。
表2.2 平板平位单面焊双面成型评分标准
续表
2.平板立位单面焊双面成型
1)焊件尺寸及要求
①材料:Q235钢板(图2.33)。
②尺寸:300 mm×200 mm×12 mm。
图2.33 Q235钢板
③坡口尺寸:60°V形坡口，钝边1 mm。
④焊接位置:立焊。
⑤焊接要求:单面焊双面成型。
⑥焊接材料:E4303。
⑦焊机:ZX7—250ST。
2)试件装配
①清除坡口面及两侧20 mm范围内的油、锈、水分及其他污物，至露出金属光泽。
②装配:
a.装配间隙:始端为3 mm，终端为4 mm。
b.定位焊:采用与焊接相同的E4303焊条进行定位焊，在焊件反面两端点焊，焊点长度为15 mm左右，并将试板与焊缝坡口垂直固定于焊接架上。
c.预置反变形量4°～5°。
d.错边量≤1 mm。
3)焊接参数
焊接工艺参数见表2.3。
表2.3 焊接工艺参数
4)操作步骤
焊前准备:
(1)坡口加工
(2)焊件装配及预留反变形量
(3)调整焊接间隙及定位焊
(4)打底焊
①打底层选用φ3.2 mm焊条，115～120 A电流，采用灭弧法焊接焊条角度，焊条与焊件之间的角度为90°，焊条与焊缝之间的角度为60°～70°。
②填充层选用φ3.2 mm焊条，100～110 A电流，填充层施焊前，应将打底层的熔渣和飞溅清理干净，打底层的接头处应修复平整。填充层的焊条角度为60°～70°。
③盖面层选用φ3.2 mm焊条，95～105 A电流，应将前一层的熔渣和飞溅清理干净，施焊时的焊条角度、运条方法、接头方法与填充层相同，只是焊条水平摆动的幅度比填充层更宽。
5)操作要点及注意事项
(1)打底焊
应保证得到良好的背面成形。
①引弧与焊接。在下部定位焊缝上面10～20 mm处引弧，并迅速向下拉至定位焊缝上，预热1～2 s后，开始摆动并向上运动，到下部定位焊缝上端时，稍加大焊条角度，并向前送焊条压低电弧。当听到击穿声形成熔孔后，作锯齿形横向摆动，连续向上焊接，施焊时，电弧在两侧稍作停留，以达焊缝与母材熔合良好。
为使背面熔合良好，电弧应短，运条速度要均匀，间距不宜过大，应使电弧的1/3对着坡口间隙，2/3覆盖于熔池上，形成熔孔。
熔池呈水平的椭圆形较好，这时的焊条末端离试件底平面1.5～2 mm，约有一半的电弧在间隙后面燃烧。
焊接过程中电弧应尽可能短，以防出现气孔。更换焊条时，电弧应向左下或右下方回拉10～15 mm，并将电弧迅速拉长至熄灭，以避免出现弧坑缩孔，并形成斜坡以利接头。
②接头。接头不当时易产生凹坑、凸起、焊瘤等缺陷。接头方法有热接法和冷接法。
热接法时更换焊条要迅速，在熔池还在红热状态下，以比正常焊条角度大10°，在熔池上方约10 mm一侧坡口面上引弧，引燃电弧后拉回原弧坑进行预热，然后稍微横向摆动向上施焊，并逐渐压低电弧，待填满弧坑移至熔孔时，将焊条向试件背压送，并稍作停留，当听到击穿声形成新熔孔后，即可向上按正常方法施焊。
冷接法是需将收弧处焊缝修磨成斜坡，再按热接法操作。
打底层焊道正面应平整，避免两侧产生沟槽。
(2)填充焊
分两层两道进行施焊。填充焊前应清除熔渣与飞溅，将凹凸不平处修磨平整。施焊时的焊条下倾角度比打底焊时小10°～15°，以防熔化金属下淌，另外焊条的摆动幅度应随着坡口的增宽而稍加大。
整个填充焊缝应低于母材表面1～1.5 mm，并使其表面平整或呈凹形，以利盖面层施焊。
(3)盖面焊
盖面焊的关键是要保证焊缝表面成形尺寸和熔合情况，防止咬边和熔合不良。
施焊时的焊条角度、运条方法均同填充层，但摆动幅度应宽，在两侧应将电弧进一步压低，并稍作停留，摆动的中间速度应稍快，以防出现焊瘤。
6)评分标准(www.xing528.com)
平板立位单面焊双面成型评分标准见表2.4。
表2.4 平板立位单面焊双面成型评分标准
续表
3.钢管垂直固定单面焊双面成型
1)钢管尺寸及要求
①材料:Q235钢(图2.34)。
②尺寸:φ108～114 mm，壁厚6 mm。
③坡口尺寸:60°V形坡口，钝边0.5～1 mm。
图2.34 Q235钢
④焊接位置:横焊。
⑤焊接要求:单面焊双面成型。
⑥焊接材料:E4303。
⑦焊机:ZX7—250ST。
2)试件装配
①清除坡口面及两侧20 mm范围内的油、锈、水分及其他污物，直至露出金属光泽。
②装配:
a.装配间隙为3 mm。
b.定位焊:沿圆周均分2～3个定位焊点，焊点长度为10～15 mm，要求焊透并不得有焊接缺陷。
c.错边量不大于0.5 mm。
3)焊接参数
焊接工艺参数见表2.5。
表2.5 焊接工艺参数
4)实训步骤
(1)坡口加工
(2)焊件装配及预留反变形量
(3)调整焊接间隙及定位焊
(4)打底焊
①打底层选用φ2.5 mm焊条，80～90 A电流，采用灭弧法焊接焊条角度，焊条与钢管下侧之间的角度为75°～80°，焊条与钢管切线焊接方向夹角为70°～75°。
②填充层选用φ3.2 mm焊条，110～120 A电流，填充层施焊前，应将打底层的熔渣和飞溅清理干净，打底层的接头处应修复平整。填充层的焊条与管壁下侧夹角度为75°～80°，焊条与管子切线夹角70°～75°。
③盖面层选用φ3.2 mm焊条，110～130 A电流，应将前一层的熔渣和飞溅清理干净，施焊时的焊条角度、运条方法、接头方法与填充层相同，只是焊条水平摆动的幅度比填充层更宽。
5)操作要点及注意事项
(1)打底焊
可采用断弧焊手法，也可采用连弧焊手法。
焊条与钢管下侧的夹角为75°～80°，与管子切线的焊接方向夹角为70°～75°。引弧后，待坡口两侧熔化时，焊条向根部压送，熔化并击穿坡口根部，听到“噗噗”声，形成第一个熔孔，使钝边两侧熔化0.5～1.0 mm。
焊接方向从左向右，采用斜椭圆运条，并始终保持短弧焊。
焊接过程中，防止熔池金属下坠，电弧在上坡口停留时间略长些，而在下坡口稍加停留，并且电弧在下坡口时，2/3在管内燃烧，电弧带到上坡口时，1/3电弧在管内燃烧。
当采用断弧焊时，必须逐点将铁水送到坡口根部，迅速向侧后方灭弧。灭弧与接弧时间间隔要短，灭弧动作要干净利落，不拉长弧，灭弧频率为70～80次/min为宜。接弧位置要准确，每次接弧时焊条中心要对准熔池的2/3左右处，使新熔池覆盖前一个熔池2/3左右。
焊接时应保持熔池形状和大小基本一致，熔池铁水清晰明亮。
与定位焊缝接头:当运条到定位焊缝根部时，焊条要前顶一下，听到“噗噗”声后，稍加停留，填满弧坑收弧。
在完成一圈打底焊时，要注意收弧口与起弧处的衔接。
(2)盖面层焊
盖面层分上下两道进行焊接，焊前应将打底焊焊缝的熔渣及飞溅等清除干净，并修平局部上凸的接头焊缝。采用直线不摆动运条，自左向右。
第一条焊道，焊条与管子下侧夹角为80°左右，并且1/3落在母材上，使下坡口边缘熔化1～2 mm。第二条焊道，焊条与管子下侧夹角为90°左右，并且1/3搭在第一条焊道上，2/3落在母材上，使上坡口熔化1～2 mm。
6)评分标准
钢管垂直固定单面焊双面成型评分标准见表2.6。
表2.6 钢管垂直固定单面焊双面成型评分标准
续表
4.钢管水平固定单面焊双面成型
1)钢管尺寸及要求
图2.35 Q235钢
①材料:Q235钢(图2.35)。
②尺寸:φ108～114 mm，壁厚6 mm。
③坡口尺寸:60°V形坡口，钝边0.5～1 mm。
④焊接位置:全位置焊。
⑤焊接要求:单面焊双面成型。
⑥焊接材料:E4303。
⑦焊机:ZX7—250ST。
2)试件装配
①清除坡口面及两侧20 mm范围内的油、锈、水分及其他污物，直至露出金属光泽。
②装配:
a.装配间隙为2～3 mm。
b.定位焊:沿圆周均分3个定位焊点，焊点长度为10～15 mm，要求焊透并不得有焊接缺陷。
c.错边量不大于1 mm。
3)焊接参数
焊接工艺参数见表2.7。
表2.7 焊接工艺参数
4)实训步骤
(1)引弧练习
首先，检查焊机是否有安全隐患，连接是否正确。
其次，通电开始引弧练习。
要点:焊条的装夹要领，在钢板2 mm范围的定点引弧，采用划擦法引弧。
(2)管状对接立焊练习
焊前准备:
①坡口加工。
②焊件装配及预留反变形量。
③调整焊接间隙及定位焊。
④打底焊。
5)操作要点及注意事项
(1)打底焊
可采用断弧焊手法，也可采用连弧焊手法。
将按要求组装好的试管水平固定于焊接架上，注意:时钟6点位置应无定位焊缝。
在时钟6点位置前约8 mm处引弧起焊，按逆时针方向焊接，至过时钟12点位置收弧，完成前半圈打底焊。再由前半圈起弧处开始起弧，按顺时针方向焊接后半圈，至前半圈收弧处重叠5～10 mm。焊接时应注意引弧后，待坡口两侧熔化时，焊条向根部压送，熔化并击穿坡口根部，听到“噗噗”声，使钝边两侧熔化0.5～1.0 mm。在整个焊接时也须遵照执行。
图2.36 运条的焊条角度图
(2)填充焊①清理和修整打底焊道氧化物及局部凸起的接头等。
②采用锯齿形或月牙形运条方法施焊时的焊条角度如图2.36所示。
③焊条摆动到坡口两侧时，稍作停顿，中间过渡稍快，以防焊缝与母材交界处产生夹角。焊接速度应均匀一致，应保持填充焊道平整。
④填充层高度以低于母材表面1～1.5 mm为宜，并不得熔化坡口棱边。
⑤中间接头更换焊条要迅速，应在弧坑上方10 mm处引弧，然后把焊条拉至弧坑处，填满弧坑，再按正常方法施焊，不得直接在弧坑处引弧焊接，以免产生气孔等缺陷。
⑥填充焊缝的封口和接头在前半圈收弧时，应对弧坑稍填一些铁水，以使弧坑成斜坡状(也可采用打磨两端使接头部位成斜坡状)，并将起始端焊渣敲掉10 mm，焊缝收口时要填满弧坑。
(3)盖面焊
盖面层的焊接运条方法、焊条角度与填充层焊接相同。不过焊条的摆动幅度应适当加大。在坡口两侧应稍作停留，并使两侧坡口棱边各熔化1～2 mm，以免咬边。
盖面层的中间焊接应特别注意，当焊接位置偏下时，则使接头过高，当偏上时，则造成焊缝脱节。焊缝接头的方法同填充层。
6)评分标准
钢管水平固定单面焊双面成型评分标准见表2.8。
表2.8 钢管水平固定单面焊双面成型评分标准
续表
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