埋弧焊焊接条件说明

5.2.2.1 对接接头单面焊

对接接头埋弧焊时，焊件可以开坡口或不开坡口。开坡口不仅为了保证熔深，而且有时还为了达到其他的工艺目的。如焊接合金钢时，可以控制熔合比；而在焊接低碳钢时，可以控制焊缝余高等。在不开坡口的情况下，埋弧焊可以一次焊透20mm以下的焊件，但要求预留5～6mm的间隙，否则厚度超过14mm的板料必须开坡口才能用单面焊一次焊透。

对接接头单面焊可采用以下几种方法：在焊剂垫上焊，在焊剂-铜垫板上焊，在永久性垫板或锁底接头上焊，以及在临时垫板上焊和悬空焊等。

1.在焊剂垫上焊接（图5.2-2、表5.2-1及表5.2-2）

图5.2-2 在焊剂垫上的对接焊

a）焊接情况 b）焊剂托力不足 c）焊剂托力很大 d）焊剂托力过大

2.在焊剂-铜垫板上焊接（图5.2-3、表5.2-3及表5.2-4）

表5.2-1 对接接头在电磁平台-焊剂垫上单面焊的焊接条件

表5.2-2 对接接头在焊剂垫上单面焊的焊接条件

注：焊丝直径为5mm。

图5.2-3 铜垫板尺寸

表5.2-3 铜垫板断面尺寸 （单位：mm）

表5.2-4 在龙门架焊剂-铜垫板上单面焊的焊接参数

3.在永久性垫板或锁底接头上焊接

当焊件结构允许焊后保留永久性垫板时，厚10mm以下的焊件可采用永久性垫板单面焊方法。永久性铜垫板的尺寸见表5.2-5。垫板必须紧贴在待焊板缘上，垫板与焊件板面间的间隙不得超过1mm。

表5.2-5 对接用的永久性铜垫板 （单位：mm）

注：δ为板厚。

厚度大于10mm的焊件，可采用锁底接头焊接方法，如图5.2-4所示。此法用于小直径厚壁圆筒形焊件的环缝焊接，效果很好。

图5.2-4 锁底对接接头

4.在临时性的垫板上焊接

这种方法采用柔性的热固化焊剂垫板贴合在接缝背面进行焊接。垫板材料需要专门制造或由焊接材料制造商供应。另外还有采用陶瓷材料制造的垫板进行单面焊的方法。

5.悬空焊

当焊件装配质量良好并且没有间隙的情况下，可以采用不加垫板的悬空焊。用这种方法进行平面焊时，一般的熔深不超过2/3板厚，否则容易焊穿。这种方法只用在不要求完全焊透的接头。

5.2.2.2 对接接头双面焊

焊件厚度超过12mm的对接接头，通常采用双面焊。接头形式根据板厚、钢种、接头性能要求的不同，可采用图5.2-5所示的I形、Y形、X形坡口。这种方法对焊接参数的波动和焊件装配质量不敏感，一般都可以获得较好的焊接质量。第一面焊接时，所采用的技术与上述单面焊相似，但是不要求完全焊透，焊缝的熔透由反面焊接来保证。焊接第一面的实施方法有悬空法、加焊剂垫法以及临时性垫板法。

1.悬空焊

装配时不留间隙或只留很小的间隙（一般不超过1mm）。第一面焊接达到的熔深一般小于焊件厚度的一半。反面焊接的熔深要求达到焊件厚度的60%～70%，以保证焊件完全焊透。不开坡口的对接接头悬空双面焊的焊接参数见表5.2-6。

图5.2-5 不同板厚的接头形式

a）I形坡口对接焊 b）Y形坡口对接焊 c）X形坡口对接焊

注：1、2为焊接顺序。

表5.2-6 不开坡口对接接头悬空双面焊的焊接参数

注：装配间隙：0～1mm；焊接设备：MZ-1000直流。

2.在焊剂垫上焊接

如图5.2-6所示，焊接第一面时采用预留间隙不开坡口的方法最为经济。第一面的焊接参数应保证熔深超过焊件厚度的60%～70%。焊完第一面后翻转焊件，进行反面焊接，其参数可以与正面的相同以保证焊件完全焊透。预留间隙双面焊的焊接参数：依焊件的不同而异，表5.2-7和表5.2-8分别为两组数据，可供参考。在预留间隙的I形坡口内，焊前均匀塞填干净焊剂，然后在焊剂垫上施焊，可减少产生夹渣的可能，并可改善焊缝成形。第一面焊道焊接后，是否需要清根，视第一道焊缝的质量而定。(www.xing528.com)

图5.2-6 焊剂垫的结构

a）软管气压式 b）橡皮膜气压式 c）平带张紧式

1—焊件 2—焊剂 3—帆布 4—充气软管 5—橡皮膜 6—压板 7—气室 8—平带 9—带轮

表5.2-7 对接接头预留间隙双面焊的焊接参数（一）

注：采用交流电，HJ431，第一面在焊剂垫上焊。

如果焊件需要开坡口，坡口形式按焊件厚度决定。焊件坡口形式及焊接参数见表5.2-9。

表5.2-8 对接接头预留间隙双面焊的焊接参数（二）

3.在临时性垫板上焊接

采用此法焊接第一面时，一般都要求接头处留有一定间隙，以保证焊剂能填满其中。临时性垫板的作用是托住间隙中的焊剂。平板对接接头的临时性垫板常用厚3～4mm、宽30～50mm的薄钢带；也可采用石棉绳或石棉板，如图5.2-7所示。焊完第一面后，去除临时性垫板及间隙中的焊剂和焊缝底层的渣壳，用同样参数焊接第二面。要求每面熔深均达板厚的60%～70%。

4.多层焊

当板厚超过40mm时，往往需要采用多层焊。多层焊时坡口形状一般采用V形和X形，而且坡口角度比较小，焊道宽度比焊缝深度小得多，此时在焊缝中心容易产生梨形焊道裂纹，见第1章图1.7-13。另外在多层焊道的末端需加垫板，由于背面初始焊道不能全部铲除造成坡口角度变窄，如图5.2-8所示，此时形成的梨形焊道更增加裂纹产生倾向，因而需要特别引起注意。

5.2.2.3 角焊缝焊接

焊接T形接头或搭接接头的角焊缝时，采用船形焊和平角焊两种方法。

1.船形焊

将焊件角焊缝的两边置于与垂直线成45°的位置（图5.2-9），可为焊缝成形提供最有利的条件。这种焊接接头的装配间隙不超过1.5mm，否则，必须采取措施，以防止液态金属流失。船形焊的焊接参数见表5.2-10。

表5.2-9 开坡口双面焊的焊接参数

注：第一面在焊剂垫上焊接。

图5.2-7 在临时性垫板上焊接

a）薄钢垫 b）石棉绳垫 c）石棉板垫

图5.2-8 坡口狭小产生焊缝内部初始裂纹

2.平角焊

当焊件不便于采用船形焊时，可采用平角焊来焊接角焊缝（图5.2-10）。这种焊接方法对接头装配间隙较不敏感，即使间隙达到2～3mm，也不必采取防止液态金属流失的措施。焊丝与焊缝的相对位置对于角焊的质量有重大影响。焊丝偏角α一般在20°～30°之间。每一单道平角焊缝的断面面积不得超过50mm²，当焊脚长度超过8mm×8mm时，会产生金属溢流和咬边。平角焊的焊接参数见表5.2-11。

图5.2-9 船形焊

a）T形接头 b）搭接接头

表5.2-10 船形焊的焊接参数（交流焊接）

图5.2-10 平角焊

表5.2-11 平角焊焊接参数

注：焊剂为细颗粒HJ431。

3.多丝角焊

为了提高焊接效率和增大焊脚尺寸，可以采用串列多丝角焊，如图5.2-11所示。此时焊丝布置的位置、角度及距离必须设计好，其依据是前后熔池的确定。如果焊丝距离太大，前面熔池的渣会使后面电弧不稳定；距离太小又会使熔渣卷入后面的熔池。一般串列多丝焊接时，前面电极使用电流较大，而后面较小，焊缝成形较好。

图5.2-11 串列多丝角焊时焊丝的位置和角度