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焊条电弧焊的基本操作技术简述

时间:2023-07-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:引弧应在焊缝内进行,以避免引弧时损伤焊件表面。实践证明,均匀的焊条送进速度及电弧长度的恒定,是获得优良焊缝的重要条件。2)焊条横向的摆动动作。它与焊条角度及焊条运动三动作共同构成了焊工操作技术。运条方法是能否获得优良焊缝的重要因素,是衡量一名焊工操作技能的重要标志。焊条横向摆动的目的主要是控制焊缝熔化金属的流动和得到必要的焊缝宽度,以获得良好的焊缝成形。

焊条电弧焊的基本操作技术简述

1.引弧

开始焊接先要引弧,引弧有划擦引弧和直击引弧两种方法。

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图5-14 常用焊接坡口形式及尺寸

a)Ⅰ形坡口 b)V形坡口 c)双V形坡口 d)U形坡口 e)双U形坡口 f)Y形坡口 g)双单边V形坡口 h)单边V形坡口

(1)划擦引弧 先将焊条末端对准焊件,然后将手腕扭转一下,使焊条在焊件表面轻轻划擦一下,动作有点似划火柴,用力不能过猛,随即将焊条提起2~4mm,即在空气中产生电弧。引燃电弧后,焊条不能离开焊件太高,一般不超过10mm,并巨不要超出焊缝区,然后手腕扭回平位,保持一定的电弧长度,开始焊接。划擦引弧法如图5-15a所示。

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图5-15 引弧方法

a)划擦引弧法 b)直击引弧法

(2)直击引弧 先将焊条末端对准焊件,然后手腕下弯一下,使焊条轻碰一下焊件,再迅速提起2~4mm,即产生电弧。引弧后,手腕放平,保持一定电弧高度开始焊接,直击引弧法如图5-15b所示。

划擦引弧对初学者来说容易掌握,但操作不当容易损伤焊件表面。直击引弧法对初学者来说较难掌握,操作不当,容易使焊条粘在焊件上或用力过猛时使药皮大块脱落。

(3)引弧操作注意事项 引弧处应清洁,不宜有油污、锈斑等杂物,以免影响导电和使熔池产生氧化物,导致焊缝产生气孔和夹渣。为便于引弧,焊条应裸露焊芯,以利于导通电流。引弧应在焊缝内进行,以避免引弧时损伤焊件表面。引弧点应在焊接点(或前一个收弧点)前10~20mm处,电弧引燃后再将焊条移至前一根焊条的收弧处开始焊接,可避免因新一根焊条的头几滴液态金属温度低而产生气孔和外观成形不美观,碱性焊条尤其应加以注意。

2.运条

(1)焊条运动的基本动作 引燃电弧进行施焊时,焊条要有3个方向的基本动作,才能得到良好成形的焊缝和电弧的稳定燃烧,即焊条向熔池的送进动作、焊条横向的摆动动作、焊条的前移动作,焊条运动三动作如图5-16所示。

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图5-16 焊条运动三动作

1—焊条送进 2—焊条摆动 3—焊条前移

1)焊条向熔池的送进动作。在焊接过程中,焊条在电弧热作用下,会逐渐熔化缩短,焊接电弧弧长被拉长,而为了使电弧稳定燃烧,保持一定弧长,就必须将焊条朝着熔池方向逐渐送进。为了达到这个目的,焊条的送进速度应该与焊条的熔化速度相等。如果焊条送进速度过快,则电弧长度迅速缩短,使焊条与焊件接触,造成短路;如果焊条送进速度过慢,则电弧长度增加,直至断弧。

实践证明,均匀的焊条送进速度及电弧长度的恒定,是获得优良焊缝的重要条件。

2)焊条横向的摆动动作。在焊接过程中,为了获得一定宽度的焊缝,提高焊缝内部的质量,焊条必须要有适当的横向摆动,其摆动的幅度与焊缝要求的宽度及焊条的直径有关,摆动越大则焊缝越宽。横向摆动必然会降低焊接速度,增加焊缝的热输入。正常焊缝宽度一般为焊条直径的2~5偌,对于某些要求低热输入的材料,如奥氏体不锈钢、3.5Ni低温钢等,不提倡做横向摆动的单道焊。

3)焊条的前移动作。在焊接过程中,焊条向前移动的速度要适当,焊条移动速度过快则电弧来不及熔化足够的焊条和母材金属,造成焊缝断面太小及未焊透等焊接缺陷,如果焊条移动太慢,则熔化金属堆积太多,造成溢流及焊缝成形不良,同时由于热量集中,薄焊件容易烧穿,厚焊件则产生过热,降低焊缝金属的综合性能。因此,焊条前移的速度应根据电流大小、焊条直径、焊件厚度、装配间隙、焊接位置及焊件材质等不同因素来适当掌握。

(2)运条方法 所谓运条方法,就是焊工在焊接过程中,运动焊条的手法。它与焊条角度及焊条运动三动作共同构成了焊工操作技术。运条方法是能否获得优良焊缝的重要因素,是衡量一名焊工操作技能的重要标志。

1)直线形运条法。在焊接时保持一定弧长,沿着焊接方向不摆动地前移,如图5-17a所示。由于焊条不做横向摆动,电弧较稳定,这种方法能获得较大的熔深,焊接速度也较快,对易过热的焊件及薄板的焊接有利,但焊缝成形较窄,适用于板厚3~5mm的不开坡口的对接平焊、多层焊的第一层封底和多层多道焊。

2)直线往返形运条法。在焊接过程中,焊条末端沿焊缝方向做来回的直线形摆动,如图5-17b所示。在实际操作中,电弧长度是变化的。焊接时应保持较短的电弧,焊接一小段后,电弧拉长,向前跳动,待熔池稍凝,焊条又回到熔池断续焊接。这种方法焊接速度快、焊缝窄、散热快,适用于薄板和对接间隙

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图5-17 直线形运条法

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图5-18 锯齿形运条法

a)直线形 b)直线往返形

a)正锯齿形 b)斜锯齿形

较大的底层焊接。

3)锯齿形运条法。在焊接过程中,焊条末端在向前移动的同时,连续在横向做锯齿形摆动,如图5-18所示。

使用锯齿形运条法运条时两侧稍加停顿,停留的时间视工件形状、电流大小、焊缝宽度及焊接位置而定,主要是保证坡口两侧熔化良好,巨不产生咬边。焊条横向摆动的目的主要是控制焊缝熔化金属的流动和得到必要的焊缝宽度,以获得良好的焊缝成形。由于这种方法容易操作,所以在生产中应用广泛,多用于较厚钢板的焊接。其具体应用范围包括平焊、立焊、仰焊的对接接头和立焊的角接接头。

4)月牙形运条法。在焊接过程中,焊条末端沿着焊接方向做月牙形横向摆动(与锯齿形相似),如图5-19所示。摆动的速度要根据焊缝位置、接头形式、焊缝宽度和焊接电流的大小来决定。为了使焊缝两侧熔合良好,避免咬边,要注意在月牙两端停留的时间。采用月牙形运条法运条,对熔池加热时间相对较长,金属的熔化良好,容易使熔池中的气体逸出和熔渣浮出,能消除气孔和夹渣,焊缝质量较好,但由于熔化金属向中间集中,增加了焊缝的余高,所以不适用于宽度小的立焊缝。当对接接头平焊时,为了避免焊缝金属过高和使两侧熔透,有时采用反月牙形运条法运条,如图5-19b所示。月牙形运条法适用于较厚钢板对接的平焊、立焊、仰焊和T形接头的立角焊。

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图5-19 月牙形运条法

a)月牙形 b)反月牙形

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图5-20 三角形运条法

a)正三角形 b)斜三角形

5)三角形运条法。在焊接过程中,焊条末端在前移的同时,做连续的三角形运动。三角形运条法根据适用场合不同,可分为正三角形和斜三角形两种,如图5-20所示。

正三角形运条法只适用于开坡口的对接焊缝和T形接头的立焊。它的特点是一次能焊出较厚的焊缝断面,焊缝不容易产生气孔和夹渣,有利于提高焊接生产率。当内层受坡口两侧斜面限制、宽度较小时,在三角形折角处要稍加停留,以利于两侧熔化充分,避免产生夹渣。

斜三角形运条法适用于平焊、仰焊位置的T形接头焊缝和有坡口的横焊缝。它的特点是能够借助焊条的摆动来控制熔化金属的流动,促使焊缝形成良好,减少焊缝内部的气孔和夹渣,对提高焊缝的内在质量有好处。

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图5-21 圆圈形运条法

a)正圆圈形 b)斜圆圈形

两种三角形运条方法在实际应用时,应根据焊缝的具体情况而定,如立焊时,在三角形折角处应做停留;斜三角形转角部分的运条速度要慢些。如果对这些动作掌握得协调一致,就能取得良好的焊缝成形。

6)圆圈形运条法。在焊接过程中,焊条末端连续做圆圈运动,并不断地向前移动,如图5-21所示。

如图5-21a所示的正圆圈形运条法,只适用于较厚焊件的平焊缝。它的优点是焊缝熔池金属有足够的热量使焊缝熔池存在时间较长,促使熔池中的氧、氮等气体有时间析出,同时也便于熔渣上浮,对提高焊缝内在质量有利。

如图5-21b所示的斜圆圈形运条法,适用于平、仰位置的T形接头和对接接头的横焊缝。其特点是有利于控制熔化金属受重力影响而产生的下淌现象,有助于焊缝的成形。同时,能够减慢焊缝熔池冷却速度,使熔池的气体有时间向外逸出,熔渣有时间上浮,对提高焊缝内在质量有利。

7)8宇形运条法。在焊接过程中,焊条末端连续做8宇形运动,并不断前移,如图5-22所示。这种运条法比较难掌握,它适用于宽度较大的对接焊缝和立焊的表面焊缝。用此法焊接对接立焊的表面层时,运条手法需灵活,运条速度应快些,这样能获得波纹较细、均匀美观的焊缝表面。

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图5-228 宇形运条法

以上介绍的几种运条方法,仅是几种最基本的方法,在实际生产中,焊接同一焊接接头形式的焊缝,焊工们往往根据自己的习惯及经验,采用不同的运条方法,都能获得满意的焊接效果。

3.起头、接头及收弧

(1)焊缝的起头 焊缝的起头就是指刚开始焊接的操作。由于焊件在未焊之前温度较低,引弧后电弧不能立即稳定下来,所以起头部分往往容易出现熔深浅、气孔、未熔透、宽度不够及焊缝堆积过高等缺陷。为了避免和减少这种现象,应该在引弧后稍将电弧拉长,对焊缝端头进行适当预热,并巨多次往复运条,达到熔深和所需要的宽度后再调到合适的弧长进行正常焊接。

对环形焊缝的起头,因为焊缝末端要在这里收弧,所以不要求外形尺寸,而主要要求焊透、熔合良好,同时要求起头要薄一些,以便于收弧时过渡良好。

对于重要工件、重要焊缝,在条件允许的情况下尽量采用引弧板,将不合要求的焊缝部分引到焊件之外,焊后去除。

(2)焊缝的接头 在焊条电弧焊操作中,焊缝的接头是不可避免的。焊缝接头的好坏,不仅影响焊缝外观成形,也影响焊缝质量。焊缝的接头技术见表5-11。

表5-11 焊缝的接头技术

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(3)焊缝的收弧 指一条焊缝结束时采用的收弧方法。

焊缝的收弧与每根焊条焊完时的熄弧不同。每根焊条焊完时的熄弧,一般都留下弧坑,准备下一根焊条再焊时接头。焊缝的收弧操作时,应保持正常的熔池温度,做无直线移动的横摆点焊动作。逐渐填满熔池后再将电弧拉向一侧熄弧。每条焊缝结束时必须填满弧坑,过深的弧坑不仅会影响美观,还会使焊缝收弧处产生缩孔、应力集中而产生裂纹。焊条电弧焊的收弧一般采用以下3种操作方法:

1)划圈收弧法。当焊接电弧移至焊缝终点时,焊条端部做圆圈运动,直到填满弧坑再拉断电弧,如图5-23所示。此法适合于厚板收弧。

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图5-23 划圈收弧法

2)反复断弧收弧法。当焊接进行到焊缝终点时,在弧坑处反复熄弧和引弧数次,直到填满弧坑为止,如图5-24所示。此法适用于薄板和大电流焊接,但不适用碱性焊条。

3)回焊收弧法。焊接电弧移至焊缝收尾处稍加停顿,然后改变焊条角度回焊一小段后断弧,相当于收尾处变成一个起头,如图5-25所示。此法适用于碱性焊条的焊接。

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