1.焊前准备
（1）试件的加工 选用厚度为12mm的Q345（16Mn）钢板，试件尺寸为300mm×125mm×12mm，加工坡口角度为29°±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，要认真清理坡口两侧20mm范围内的铁锈、油污等杂质，使之呈现金属光泽。
（3）焊接电源及焊接材料的选择 焊接电源可选择ZX5—250型整流弧焊机或ZX7—400型逆变弧焊机，焊接电源接法采用直流反接法。选用焊条型号为E5015，焊前焊条需经350～400℃烘干，保温2h，然后放入保温筒内以备使用。使用前注意检查焊条表面有无药皮开裂、脱落，焊芯生锈和偏心等现象，严禁使用不符合质量要求的焊条。
（4）试件的组装与定位焊 在试件背面的两端头进行定位焊，定位焊缝长度为10～15mm，定位焊时所使用的焊条与正式焊接时相同，定位焊时所使用的焊接电流要稍大于正式焊。定位焊缝要坚实牢靠，特别是终焊端，为防止焊接中发生开裂或间隙收缩量过大影响焊接，在背面定位焊的同时，正面还应进行加固焊接。
定位焊后的试件表面应平整，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，试件组对的各项尺寸见表3-16。
表3-16 仰焊试件的组对尺寸
（5）焊接参数的选择 板厚为12mm的Q345（16Mn）钢板对接仰焊单面焊双面成形焊接参数的选择见表3-17。
表3-17 焊接参数的选择
2.焊接
将组对好的试件水平固定在焊接工位架上，坡口朝下，间隙较小的一端为始焊端，采用连弧焊法进行焊接。
（1）引弧 在试件端头划擦引弧，电弧引燃后，对试件端头稍作预热，然后压低电弧，形成熔池后即可做锯齿形横向摆动焊接，焊条运至坡口间隙时，利用电弧吹力打开熔孔，向上顶焊，引弧即完成。
（2）打底焊 板对接仰焊时，焊条与坡口两侧夹角为90°，与焊接方向夹角为70°～80°，如图3-9所示。
图3-9 焊条角度示意图(www.xing528.com)
a）焊条与坡口两侧夹角 b）焊条与焊接方向夹角
板对接仰焊打底焊时，采用锯齿形运条方法，运条过程中，焊条端部要做向上顶推动作，焊条横向摆动幅度较平焊和立焊时要稍小，速度要快，且在坡口两侧停顿时间也要短些。为使打底焊完成后背面焊缝高于试件表面，焊接过程中，要尽量将电弧压向焊件根部，焊条端部紧贴在坡口根部间隙处，使焊接熔池尺寸越小越好，利用熔池的表面张力作用将熔滴迅速拉入熔池，从而形成背面饱满的焊缝。
仰焊操作时，往往金属飞溅物较多，不利于焊接操作，且易烧伤手臂，因而要认真做好焊接防护工作，焊接时焊把线一定要固定在焊工肩膀上，以减轻焊把线的拖赘，还可以防止焊把摆动。
（3）收弧 板对接仰焊收弧时，不得采用回焊法收弧，否则易使液态金属下淌产生焊瘤等缺陷。正确的收弧方法应是将电弧拉向坡口的左侧或右侧，并将电弧慢慢抬起，使熔池逐渐变浅、缩小至消失。这样既可以防止液态金属下坠，也可以防止在焊接熔池中心产生冷缩孔。
（4）接头 仰焊时，接头方法可采用热接法或者冷接法。
采用热接法时，更换焊条要迅速，在熔池尚处于红热状态时，即引弧施焊。引弧点要在熔池尾部，引弧后要迅速压低电弧做小幅度摆动向前运条，待焊条运至熔孔附近时，向上压弧顶焊，听到击穿声后稍加停顿，并将焊条角度由接头时与焊接方向成90°角恢复到正常焊接时的角度，即与焊接方向成70°～80°夹角。然后向前做锯齿形横向摆动，恢复正常焊接。热接法有利于液态金属向熔池的迅速过渡，从而可保证形成较为平整的焊接接头。
采用冷接法时，要将接头处熔池周围的焊渣清理干净，必要时可用角向磨光机对接头部位进行修整，使其成斜坡状，以有利于接头过渡。冷接法引弧时，为防止产生气孔，引弧点可在熔池前端10～15mm处，采用划擦法引弧。
从以上焊接过程的分析可以得出，板对接仰焊单面焊双面成形打底焊的操作要点为：仰焊时，焊条熔滴金属因受重力影响，阻碍自身向熔池过渡，而液态金属熔池也由于受重力的影响而下坠，给焊缝成形带来困难。因此，要实现仰焊缝的良好成形，必须首先要克服重力的阻碍作用，因此，在操作上应注意以下几点。
1）焊缝间隙要窄，钝边要薄。因为较窄的间隙可以控制焊接熔池的尺寸，使之较小，从而有利于熔池凝固。钝边薄，有利于迅速击穿焊缝，在短时间内将熔滴送入熔池。
2）在合适的焊条角度前提下，用最短的焊接电弧在坡口根部做小幅度横向摆动，摆动速度要适当快些。
3）在焊接电弧上方应保持有合适的熔孔，熔孔尺寸以深入每侧坡口边缘0.5～1mm为宜。
4）仰焊时，焊接熔池尺寸在焊缝正面和背面应大致对等。
（5）填充焊 施焊填充层前，应先将打底层表面的焊渣和金属飞溅物清理干净，焊缝两侧夹角处的焊渣可用钢丝刷清理，接头处有焊肉凸起的地方可用角向磨光机磨平。填充层运条方法及焊条角度与打底焊时相同，但横向摆动的幅度要大，摆动速度比打底焊时稍慢。焊条运至打底层焊缝两侧时要稍作停顿，以保证焊缝与母材熔合良好，避免产生凹沟和夹渣等缺陷。填充层的焊接分两层，填充焊第二层时，要注意不得烧损坡口边缘的棱角，填充层焊接完成后焊缝表面距试件表面的距离为1～1.5mm，并且应平整无其他缺陷，以利于盖面层的焊接。
（6）盖面焊 焊接盖面层前要将填充层表面的焊渣和金属飞溅物等清理干净，仰焊时盖面层焊接方法与立焊时相同。焊条做横向摆动时要中间稍快，两边稍加停顿，并将电弧进一步缩短，电弧深入坡口边缘约1～2mm，焊接过程中要注意坡口两侧的熔合情况。当发现电弧发生偏吹现象时，要及时将焊条向偏弧方向一侧做倾斜，以防产生咬边。更换焊条要迅速，接头时引弧点要在熔池前方10～15mm处。电弧拉向熔池时，一定要拉至弧坑尾部，保证到位，以免产生脱节现象。
试件焊接完成后，不要立即清理表面焊渣，待其从高温冷却以后再进行清理，以减缓试件焊后冷却速度。清理后的试件表面要保持原始状态，不得随意修磨。
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