焊条电弧焊下向焊的操作技巧

下向焊焊接时焊条一般不摆动，主要靠控制焊条角度、电弧的移动速度、焊接电流的大小和电弧长短来达到控制焊接熔池的目的。

焊接操作时，将焊缝分为四层：打底焊（根焊）、热焊、填充焊和盖面焊。焊缝根部焊接时采用下向焊E6010焊条，直径为ϕ3.2mm，其他三层采用ϕ4.0mm，焊接时钢管水平固定，焊条下向焊单面焊双面成形焊缝层次如图1-17所示，焊条角度如图1-19所示。

（1）焊条引弧 采用直击法或划擦法。用直击法在管子横截面顶部时钟钟面12点位置引弧，电弧引燃后，焊接方向由上向下进行，引弧点在焊缝上的管子坡口内侧，电弧引燃后，焊条中心要对准焊缝间隙的中心，然后迅速压低电弧至焊缝根部。随后焊条稍作停顿，待焊条击穿焊缝坡口两侧钝边形成熔孔与熔池，并同时发出噗噗的声音，焊条以极短电弧直线运条由上而下进行焊接。

（2）下向焊焊条接头焊接方法 当焊完一根焊条停弧后在进行下一根焊条焊接之前，用角向打磨机对焊缝接头处进行打磨，要求被打磨出成缓坡形状。为了防止接头处产生气孔和夹渣，引弧点应在焊缝前10mm左右，引燃焊接电弧后，迅速拉长电弧，进行预热至接头处压短电弧，焊条稍作停留，提前击穿焊缝熔孔的后部边缘形成新的熔孔与熔池。同时，可以清楚地听到焊接电弧在焊缝背面连续燃烧不断发出噗噗的响声，此时焊条可转为正常焊接状态，这样焊缝的接头焊接已完成。

（3）打底焊（根焊） 焊接时将钢管的横截面分为前后两个半圆，即时钟钟面的11点→3点→7点位置。另一个半圆为时钟钟面的1点→9点→5点位置。焊条与管外壁的夹角约为25°～30°。从管子顶端12点时钟位置往前10～15mm处引弧，引燃电弧，焊条与焊接方向的夹角约为70°～90°，焊条中心要对准焊缝间隙中心，迅速压低电弧至焊缝根部，运条采用短弧直线不摆动的方法，将焊条燃烧深入坡口底部，并轻压坡口两侧稍作停顿，待焊条电弧击穿焊缝坡口两侧钝边1～1.5mm并形成熔孔和熔池，同时清楚地听到电弧燃烧时在焊缝背面发出连续不断的噗噗响声，运条速度保持均匀，而且焊接熔池前面形成的熔孔大小要始终保持一致。如果运条速度保持不够均匀，运条较快，使焊缝成形不好，焊接时会出现焊接熔池连接不上，就会留下大小不同的圆通孔，给根部焊缝表面造成缺陷。如果焊条运条速度较慢时，造成焊接熔池的温度过高，导致焊缝背面产生焊瘤或内凹等缺陷。因此下向焊运条速度快慢也是影响打底焊焊缝质量的一个重要因素。

图1-19 ϕ529mm×7mm钢管对接水平固定下向焊接时的焊条角度

打底焊（根焊） α₁=70°～90° α₂=80°～90° α₃=70°～95° α₄=80°～90° α₅=90°～100° 填充盖面焊 α₁=80°～90° α₂=80°～90° α₃=80°～95° α₄=80°～90° α₅=95°～105°

在打底焊过程中，焊工焊接时必须集中精力，时刻关注熔池温度高低、焊接电流、焊条角度和运条方法。在时钟2点→5点或（10点→8点）位置是立焊与下坡焊，焊条与焊接方向的夹角约为75°～95°，焊条在向坡口根部顶送量比仰焊部位浅些；在时钟5点→6点或（7点→6点）位置，焊条与焊接方向的夹角约为90°～100°，应采用最短电弧，在电弧的推力作用下，将熔化金属托起，从而避免根部出现内凹现象，注意控制焊接电弧、焊接电流，及时调整焊条角度，焊工保持极短的电弧长度和均匀的上送焊条速度。始终顶着焊接熔池进行焊接，直到焊缝的仰焊位置接头处，使焊缝接头处被熔化和焊透达到与焊缝形成的熔孔成为一体。根部接头焊缝背面成形均匀光滑略带有凸起的效果。反之，由于仰焊位置焊接时熔池重力作用，因而造成背面焊缝产生内凹和未焊透等缺陷。

焊缝打底焊结束后，在进行热焊之前用角向打磨机打磨，消除打底焊缝表面的焊渣。焊缝清根后要使焊缝表面形状略为U形而且焊缝表面要露出金属光泽。防止焊缝两侧边缘产生夹渣。ϕ529mm×7mm钢管对接水平固定下向焊打底焊的焊缝清根如图1-20所示。

图1-20 ϕ529mm×7mm钢管对接水平固定下向焊打底焊的焊缝清根

（4）热焊 打底层焊接填充后的第二层焊道称为热焊，由于下向焊每层焊道较薄，又经角向打磨机清渣，所以焊道就更薄。这样就带来了两个问题：一是如果焊道不能及时焊接，有可能造成打底焊产生裂纹；二是热焊时容易烧穿，下向焊打底焊与热焊的时间间隔不宜超过10min。热焊焊接时焊条与管外壁夹角与打底焊的角度相同，焊接电流稍大，选用直径为4.0mm的纤维素E6010焊条，极性是直流反接，运条采用直线向下运条，角度如图1-19所示。(www.xing528.com)

热焊时，焊条起焊点位置要与焊件前一层打底焊接头的位置错开。其目的是，防止焊接时焊缝的接头处集中在一起，造成焊缝接头余高过高，影响焊缝的焊接接头质量。

热焊过程中，焊接速度要快，焊接电流可控制在100～140A。根据焊缝要求，可适当加大焊接电流，焊条电弧不能压得太低。热焊时电弧长度一般应保持在3～4mm，既要有一定间隙又要保证打底焊不能烧穿，施焊时手要稳，运条要均匀，速度较打底焊时稍快。操作应避免电弧压得过低或焊条角度不适当造成铁液与熔渣分离不清。焊工需不断地转动手腕和手臂，使焊条熔化产生的熔滴过渡到焊接熔池。在电弧气体的吹力作用下形成一种略带喷射过渡的效果，使焊缝焊纹形成倒置圆鱼磷形状，而且使形成的焊缝表面略成U形，如图1-20所示。

（5）填充层的焊接操作 盖面焊前的所有焊道均为填充层。填充层焊接的目的是填满焊缝焊接坡口。填充层焊接时应做到两点：一是保证焊道良好的熔合；二是应有良好的成形焊缝，给焊接盖面焊道打下良好基础。

热焊焊完后，用角向打磨机打磨和电动钢丝刷将焊缝的两侧清理。对焊缝表面进行打磨，使焊缝表面形成的熔渣彻底清理除掉，再进行第三层焊缝的填充焊接。

随着焊层的增加，焊缝的宽度也在加宽，焊接电流、电弧电压及焊接运条方法也随之有所改变。为了使填充层焊接时的焊缝两侧边缘融合良好达到要求的宽度，焊接时的运条方法，采用焊条沿坡口两侧稍作横向摆动向下焊接。但摆幅不宜过大，以使焊缝两侧熔合好。填充层焊接时，焊条与管外壁夹角与打底层焊接的角度相同。焊接过程中，焊条采用沿坡口两侧稍作横向摆动成锯齿形运条方法进行焊接。焊层应比母材面稍低约1～1.5mm。防止产生咬边，焊接填充焊层的焊接参数见表1-30。

（6）盖面层的焊接 最后一层焊道称为盖面焊，其焊接参数见表1-30。焊接时，焊条与管外壁夹角与打底层焊的角度相同。焊条由上而下的横向适当摆动，成锯齿形运条，但摆幅不宜过大。焊条运条时的横向摆动宽度以焊缝要求形成的焊缝宽度为准。焊缝余高一般1～2mm为宜，焊接时，两边坡口的熔合以0.5～2mm为宜。

管子的上下两个接头是盖面层焊接的难点，应将焊接处用角向打磨机打磨成斜坡，以利于接头的焊接。焊接速度要保持均匀，使形成的焊接熔池饱满，仰焊位置焊接时，焊条在熄弧之前，要先填平焊接熔池的弧坑，使焊道饱满，然后再熄弧。在盖面层焊接过程中，为了保证盖面层焊缝的表面成形，应控制焊条由上而下的摆动幅度，并注意调节熔池温度。盖面层焊接完成后，要彻底清除掉焊缝表面形成的焊渣和飞溅。用角向打磨机并转动钢丝刷进一步将焊缝表面形成的焊渣和飞溅物等清理干净。焊缝表面应保持原始状态，交付专职检验前不得对各种焊接缺陷进行修补。

（7）焊缝质量检验 按TSG Z6002—2010特种设备焊接操作人员考核细则来评定。

1）焊缝外形尺寸：焊缝余高为0～4mm，焊缝高低差≤3mm。焊缝宽度比熔合坡口每侧增宽0.5～2.5mm。

2）焊缝表面缺陷：咬边深度≤0.5mm，焊缝两侧咬边总长度不得超过焊缝总长度的10%，根部焊缝背面的焊缝表面凹凸深度不大于20%的板厚，且不大于2mm。焊缝表面不得有裂纹、未熔合、夹渣、气孔、焊瘤和未焊透等缺陷。焊缝表面禁止有电弧擦伤。

3）焊缝内部质量：按照JB/T4730.2—2005《承压设备无损检测 第2部分 射线检测》进行，焊件射线检验技术不低于AB级，焊缝质量等级不低于Ⅱ级为合格。