板材横焊对接焊接技巧详解

1.焊前准备

（1）试件的加工 选用厚度为12mm的Q345（16Mn）或者Q345R钢板，试件加工尺寸为300mm×125mm×12mm，试件加工坡口角度为30°±1°，不留钝边。

（2）试件的清理 试件加工完成后，在组装和定位焊前，对坡口正、反两面20mm范围内的铁锈、油污等清理干净，使之呈现金属光泽。

（3）焊接电源和焊接材料的选择 焊接电源可采用ZX5—250型整流弧焊机或ZX7—400型逆变焊机，焊接电源接线方法采用直流反极性。选用焊条的型号为E5015，焊前需经350～400℃烘干，保温2h，然后放入焊条保温筒内以备使用。使用前需检查焊条药皮有无开裂、脱落及焊芯生锈、偏心等现象。

（4）试件的组对与定位焊 在试件背面两端头进行定位焊，定位焊缝长度为10～15mm。定位焊时使用的焊条应与正式焊接时相同，使用的焊接电流应大于正式打底焊时的焊接电流。定位焊缝要牢固可靠，以防焊接过程中发生开裂。定位焊后的试件表面不得有错边和电弧疤痕，终焊端的预留间隙应大于始焊端0.5mm。

板对接横焊单面焊双面成形试件组对尺寸见表3-14，试件组对形式如图3-6所示。

表3-14 试件组对尺寸

图3-6 试件组对形式示意图

a）试件组对形式 b）试件预留反变形量

（5）焊接参数的选择 以板厚为12mm的Q345（16Mn）钢为例，板对接横焊单面焊双面成形焊接参数的选择见表3-15。

表3-15 板对接横焊焊接参数的选择

（续）

2.焊接

将组对好的试件固定在焊接工位架上，间隙较小的一端为始焊端，间隙较大的一端为终焊端，焊件位置为水平横位，采用连弧焊法进行施焊。

（1）引弧 引弧点可在试件始焊端头坡口内侧，采用划擦法引弧，电弧引燃后，先对始焊端头稍加预热，然后压低电弧在坡口根部进行斜锯齿形的上下横向摆动，形成良好的熔池后均匀向前摆动，当电弧运至坡口根部间隙时，将焊条适当向前方倾斜，听到击穿声后，稍作停顿，以形成第一个熔池座。(www.xing528.com)

图3-7 焊条角度示意图

a）焊条与试板下侧夹角 b）焊条与焊接方向夹角

（2）打底焊 横焊单面焊双面成形打底焊时，其焊条角度与试板下侧的夹角为55°～65°，与焊接方向之间的夹角为75°～80°，如图3-7所示。焊接时采用斜锯齿形运条方法。施焊时，焊条要做上下摆动，运至坡口两侧时焊接电弧要在坡口两侧稍作停顿，在坡口上侧时停留时间稍长，在坡口下侧时停留时间稍短。焊条由下侧向上侧行走时，速度要快一些。焊接过程中，要尽量保持短弧焊接。板对接横焊时，为保证焊接熔池清晰可见，焊条要随熔渣的超前流动程度而加大倾斜角度。焊条在向前运行中，要注意控制熔孔尺寸，保证熔孔深入上侧坡口不大于1mm，深入下侧坡口不大于0.5mm，否则会影响背面焊缝的成形。施焊过程中出现熔孔增大的现象时，应迅速回焊10～15mm，使熔池温度稍微下降，并加大焊条在焊接方向上的倾斜角度，加大焊条上下摆动幅度，压低电弧向前施焊，待熔孔尺寸恢复正常后，焊条角度也随之恢复并正常施焊。施焊时，应保证焊接电弧在向熔池送进过程中，1/3吹敷在熔池的前面，用来熔化和击穿坡口根部，2/3覆盖在熔池上，以形成正、反两面均匀的焊缝。

（3）收弧 收弧时焊条由坡口下侧运至坡口上侧，然后沿上坡口边缘回焊10～15mm，使熔池缓慢冷却，然后熄弧，以防止在正、背两面熔池上产生冷缩孔。收弧时使接头处形成一个斜坡，以有利于接头。

（4）接头 接头方法有热接法和冷接法。

采用热接法进行接头时，更换焊条要迅速，在熔池尚处于红热状态时，在坡口上端原停弧处引弧焊接，电弧引燃后，迅速压低电弧沿上坡口边缘轻轻向前直线运条，运至坡口根部时，将电弧沿熔孔向背面焊缝顶一下，听到击穿声后，稍作停顿，然后恢复正常的上下锯齿形斜向摆动。

因其他原因耽搁了热接头的时间，也可采用冷接法进行接头。采用冷接法时，先将收弧处焊缝用角向磨光机打磨成斜坡状，然后在距离收弧前端10～15mm的地方划擦引弧，电弧引燃后，要立即压低，防止气孔产生。与热接法不同的是，电弧引燃后，焊条立即做上下小幅度向前摆动，焊条运至斜坡根部时要向背面下压，并稍作停顿，听到电弧击穿声后，形成新的熔孔，再慢慢将电弧抬起，并恢复正常焊接。

从以上焊接过程的分析可以得出，板对接横焊单面焊双面成形的操作要点是：采用短弧焊接，斜锯齿形运条方法。焊条摆动时向前移动的速度不宜太快，同时电弧与熔池的距离不宜过大，电弧1/3在熔池的前端起熔化和击穿坡口根部的作用，2/3覆盖熔池保证正、背两面均匀的焊缝成形。焊接过程中要注意观察熔孔尺寸，使之始终处在熔入上坡口钝边1～2mm左右，熔入下坡口钝边0.5mm左右。因此，焊条角度要视熔孔变化情况进行必要的调整。

（5）填充焊 打底层焊接完成后，将坡口内侧表面的焊渣和飞溅物等清理干净，接头凸起的地方可用角向磨光机磨平，焊缝与坡口下侧熔合的地方产生的焊渣要清理干净。然后开始填充层的焊接，填充层共分为两层，第一层分两道焊缝，第二层分三道焊缝。

焊接填充层第一层的两道焊缝时，焊条与下侧试板之间的夹角如图3-8所示，与焊接方向之间的夹角与打底焊时相同，为70°～80°。焊接填充层第一层第一道时，应特别注意打底焊缝下侧边缘夹角处的金属熔合情况，要保证焊缝金属充分熔透，否则将在焊缝内部产生夹渣等缺陷。焊完填充层第一道焊缝后，坡口上端和焊缝之间夹角已很小，焊接第二道焊缝时，应将电弧尽量深入夹角根部，必要时可适当加大焊接电流，以保证焊透。

图3-8 焊条与下侧试件间夹角

a）填充层第一道 b）填充层第二道

填充层第二层的焊接分为三道焊缝，焊接第一道焊缝时，要注意坡口上边缘与试板表面之间的距离尺寸，一般保持在1～1.5mm之间为宜，否则不利于盖面层的焊接，也不能将坡口边缘的棱角破坏，以免影响盖面层的焊接视线。焊接第二道焊缝时，焊条要对准第一道焊缝的上侧边缘，使熔敷金属与第一道焊缝的中心齐平。第三道焊缝既要保证与第二道焊缝中心齐平，又要保证焊缝金属与试件表面的距离大小合适，必要时可采用斜圆圈形运条。

（6）盖面焊 盖面层自下而上可分为四道焊缝完成。焊条角度与填充焊时相同，焊接时采用较短的焊接电弧，运条方法为直线形，运条速度要均匀。

焊接盖面层第一道焊缝时，电弧应深入下坡口边缘1～2mm，使母材金属保持均匀熔化，避免产生咬边或边缘未熔合现象。焊接第二道和第三道焊缝时，要使焊接电弧对准前一道焊缝的上边缘，使熔化的液态金属覆盖到前一道焊缝的中心，不可越过中心太多，也不可产生未衔接。第四道焊缝是盖面层的关键，操作得当时，应与下侧焊缝结合平整，上端无咬边缺陷，操作不当时，则可能产生液态金属下淌，下部焊缝超高起棱，上部出现咬边、凹陷甚至出现未熔合等缺陷。焊接过程中要注意观察坡口上边缘的熔合情况，并压低电弧，使液态金属和熔渣均匀地流动，保证良好的熔池形状，使之清晰可见。当出现熔渣超前流动或出现熔渣脱离熔池较远现象时，应及时变换焊条角度，使焊接熔渣紧紧跟在液态熔池后面，焊后焊缝圆滑过渡，整齐美观无缺陷。