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技能训练:低碳钢V形坡口焊接工艺分析及焊缝检查

时间:2023-06-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:图2.40低碳钢V形坡口2)焊接工艺分析Q235钢属于普通低碳钢,影响淬硬倾向的元素含量较少,根据碳当量估算,裂纹倾向不明显,焊接性良好,无须采取特殊工艺措施。图2.41钢丝刷拉刷焊道方法5)焊缝检查①焊缝表面不得有气孔、裂纹、夹渣、未熔合等缺陷。②焊缝正面宽度17~20 mm,余高小于3 mm,背面宽度5~7 mm,余高小于2.5 mm。

技能训练:低碳钢V形坡口焊接工艺分析及焊缝检查

1.低碳钢V形坡口对接平焊

1)焊件尺寸及要求

低碳钢V形坡口焊件尺寸及要求如图2.40所示。

图2.40 低碳钢V形坡口

2)焊接工艺分析

Q235钢属于普通低碳钢,影响淬硬倾向的元素含量较少,根据碳当量估算,裂纹倾向不明显,焊接性良好,无须采取特殊工艺措施。试件厚度10 mm,开坡口,焊接时采用直流反接左焊法,母材间距不宜太大,一般为2~3 mm,定位焊点10 mm左右,需做反变形3°~4°。

3)焊接参数

焊接工艺参数见表2.12。

表2.12 焊接参数

4)实训步骤

(1)装配与定位焊

焊接操作中装配与定位焊很重要,为了保证既焊透又不烧穿,必须留有合适的对接间隙和合理的钝边。根据试件板厚和焊丝直径大小,确定钝边p=0~0.5 mm,间隙b=3~4 mm(始端3终端4),反变形为3°~4°,错边量≤0.5 mm。点固焊时,在试件两端坡口内侧点固,焊点长度10~15 mm,高度5~6 mm,以保证固定点强度,抵抗焊接变形时的收缩。

点焊前,戴好头盔面罩,左手握焊帽,右手握焊枪,焊枪喷嘴接触试件端部坡口处,按动引弧按钮引燃电弧,待熔池熔化坡口两侧约1 mm时向前进行施焊,施焊过程中注意观察熔池状态电弧是否击穿熔孔。

(2)打底焊

将点固好的焊件水平固定在焊接工作台上,采用左向焊法,在试件右端固定点引弧,焊枪与焊缝横向垂直,与焊缝方向成75°~80°角。电弧长度为2~3 mm,待形成熔池后开始焊接,焊至固定点末端电弧稍作停顿,击穿根部打开熔孔,使坡口两侧各熔化0.5~1 mm。正常焊接时,摆动幅度、前移尺寸大小要均匀,电弧的2/3在正面熔池,电弧的1/3通过间隙在坡口背面,用来击穿熔孔,保护背面熔池。焊接过程中,注意观察并控制熔孔大小保持一致在0.5~1 mm。正常形状为半圆形,当发现熔池颜色变白亮时,其形状变为桃形或心形,说明熔池中部温度过高,铁水开始下坠,背面余高增大,甚至产生焊瘤,此时应加大电弧前移步伐,加快焊接速度,以降低熔池温度。若熔池成椭圆形表明热输入不足,根部没有熔合,应减小电弧前移步伐,放慢焊接速度。

接头,比较容易与起焊时相同。但收弧时,注意一定要填满弧坑,防止裂纹的产生。

收尾时,可采用反复灭弧法或在弧坑处多作停留,保证弧坑填满。

(3)填充焊

用钢丝刷清理去除底层焊缝氧化皮。清理喷嘴内污物。在试件右端引燃电弧,调整电弧长度并稍作停顿,预热试件端部,待形成熔池,锯齿摆动电弧,焊枪角度、焊丝角度与打底层基本相同,电弧比打底层摆动幅度大,摆动速度稍慢,坡口两边稍作停顿。电弧前移步伐大小,以焊缝厚度为准,1/2~2/3熔池大小。观察熔池长大情况,距棱边高1~1.5 mm为宜,决定电弧前移步伐和焊丝填加频率大小,以不破坏坡口棱边为好,为盖面层留作参考基准。接头时,在弧坑前方5 mm处引燃电弧,回移电弧预热弧坑,当重新熔化弧坑并形成熔池时转入正常焊接。

(4)盖面焊

与填充层相同,电弧在坡口两边停顿时间稍长,电弧熔入棱边1~1.5 mm,焊缝要饱满,避免咬边缺陷。焊缝余高约2 mm。

(5)试件与现场清理

练习结束后,首先关闭CO2阀门,然后关闭焊接电源。将焊好的试件用钢丝刷反复拉刷焊道(图2.41),除去焊缝氧化层。注意不得破坏试件原始表面,不得用水冷却。清扫场地,摆放工件,整理焊接电缆,确认无安全隐患,并做好交班记录。

图2.41 钢丝刷拉刷焊道方法

5)焊缝检查

①焊缝表面不得有气孔、裂纹、夹渣、未熔合等缺陷。

②焊缝正面宽度17~20 mm,余高小于3 mm,背面宽度5~7 mm,余高小于2.5 mm。

③焊缝表面波纹均匀,与母材圆滑过渡。

6)评分标准

低碳钢V形坡口对接平焊评分标准见表2.13。

表2.13 低碳钢V形坡口对接平焊评分标准

续表

2.低碳钢V形坡口对接立焊

1)焊件尺寸及要求

低碳钢V形坡口对接立焊焊件尺寸及要求如图2.42所示。

图2.42 低碳钢V形坡口对接立焊

2)工艺分析

Q235钢属于普通低碳钢,影响淬硬倾向的元素含量较少,根据碳当量估算,裂纹倾向不明显,焊接性良好,无须采取特殊工艺措施。试件厚度10 mm,开坡口,焊接时采用直流反接左焊法,母材间距不宜太大,一般为2~3 mm,定位焊点10 mm左右,需做反变形3°~4°。

3)焊接参数

焊接工艺参数见表2.14。

表2.14 焊接参数

4)实训步骤

(1)装配与定位焊

焊接操作中装配与定位焊很重要,为了保证既焊透又不烧穿,必须留有合适的对接间隙和合理的钝边。根据试件板厚和焊丝直径大小,确定钝边p=0~0.5 mm,间隙b=3~4 mm(始端3终端4),反变形为3°~4°,错边量≤0.5 mm。点固焊时,在试件两端坡口内侧点固,焊点长度10~15 mm,高度5~6 mm,以保证固定点强度,抵抗焊接变形时的收缩。

点焊前,戴好头盔面罩,左手握焊帽,右手握焊枪,焊枪喷嘴接触试件端部坡口处,按动引弧按钮引燃电弧,待熔池熔化坡口两侧约1 mm时向前进行施焊,施焊过程中注意观察熔池状态电弧是否击穿熔孔。

(2)打底焊

将点固好的焊件固定在焊接工作台上,使其处于垂直状态,采用小锯齿摆动焊法,在试件低端固定点引弧,焊枪与焊缝横向垂直,与焊缝方向成75°~80°角,电弧长度为2~3 mm,带形成熔池后开始焊接,焊至固定点末端电弧稍作停顿,击穿根部打开熔孔,使坡口两侧各熔化0.5~1 mm。正常焊接时,摆动幅度、前移尺寸大小要均匀,电弧的2/3在正面熔池,电弧的1/3通过间隙在坡口背面,用来击穿熔孔,保护背面熔池。焊接过程中,电弧在坡口两侧适当停顿,注意观察并控制熔孔大小保持一致在0.5~1 mm。正常形状为半圆形,当发现熔池颜色变白亮时,其形状变为桃形或心形,说明熔池中部温度过高,铁水开始下坠,背面余高增大,甚至产生焊瘤,此时应加大电弧前移步伐,加快焊接速度,以降低熔池温度。若熔池成椭圆形表明热输入不足,根部没有熔合,应减小电弧前移步伐,放慢焊接速度。

接头,比较容易与起焊时相同。但收弧时,注意一定要填满弧坑,防止裂纹的产生。

收尾时,可采用反复灭弧法或在弧坑处多作停留,保证弧坑填满。

(3)填充焊

用钢丝刷清理去除底层焊缝氧化皮。清理喷嘴内污物。在试件右端引燃电弧,调整电弧长度并稍作停顿,预热试件端部,待形成熔池,锯齿摆动电弧,焊枪角度、焊丝角度与打底层基本相同,电弧比打底层摆动幅度大,摆动速度稍慢,坡口两边稍作停顿。电弧前移步伐大小,以焊缝厚度为准,1/2~2/3熔池大小。观察熔池长大情况,距棱边高1~1.5 mm为宜,决定电弧前移步伐和焊丝填加频率大小,以不破坏坡口棱边为好,为盖面层留作参考基准。接头时,在弧坑前方5 mm处引燃电弧,回移电弧预热弧坑,当重新熔化弧坑并形成熔池时转入正常焊接。

(4)盖面焊

与填充层相同,电弧在坡口两边停顿时间稍长,电弧熔入棱边1~1.5 mm,焊缝要饱满,避免咬边缺陷。焊缝余高约2 mm。

(5)试件与现场清理

练习结束后,首先关闭CO2瓶阀门,然后关闭焊接电源。将焊好的试件用钢丝刷反复拉刷焊道(图2.43),除去焊缝氧化层。注意不得破坏试件原始表面,不得用水冷却。清扫场地,摆放工件,整理焊接电缆,确认无安全隐患,并做好交班记录。

5)焊缝检查

①焊缝表面不得有气孔、裂纹、夹渣、未熔合等缺陷。

②焊缝正面宽度17~20 mm,余高小于3 mm,背面宽度5~7 mm,余高小于2.5 mm。

③焊缝表面波纹均匀,与母材圆滑过渡。

6)评分标准

低碳钢V形坡口对接立焊评分标准见表2.15。

图2.43 试件

表2.15 低碳钢V形坡口对接立焊评分标准

续表

3.低碳钢V形坡口对接横焊

1)焊件尺寸及要求

低碳钢V形坡口对接横焊焊件尺寸及要求如图2.44所示。

图2.44 低碳钢V形坡口对接横焊

2)工艺分析

Q235钢属于普通低碳钢,影响淬硬倾向的元素含量较少,根据碳当量估算,裂纹倾向不明显,焊接性良好,无须采取特殊工艺措施。试件厚度10 mm,开坡口,焊接时采用直流反接左焊法,母材间距不宜太大,一般为2~3 mm,定位焊点10 mm左右,需做反变形5°~6°。

3)焊接参数

焊接工艺参数见表2.16。

表2.16 焊接参数

4)实训步骤

(1)装配与定位焊

焊接操作中装配与定位焊很重要,为了保证既焊透又不烧穿,必须留有合适的对接间隙和合理的钝边。根据试件板厚和焊丝直径大小,确定钝边p=0~0.5 mm,间隙b=3~4 mm(始端3终端4),反变形为5°~6°,错边量≤0.5 mm。点固焊时,在试件两端坡口内侧点固,焊点长度10~15 mm,高度5~6 mm,以保证固定点强度,抵抗焊接变形时的收缩。

点焊前,戴好头盔面罩,左手握焊帽,右手握焊枪,焊枪喷嘴接触试件端部坡口处,按动引弧按钮引燃电弧,待熔池熔化坡口两侧约1 mm时向前进行施焊,施焊过程中注意观察熔池状态电弧是否击穿熔孔。

(2)打底焊

采用左向焊法,在试件右端固定点引弧,喷嘴工作角80°~90°,前进角75°~80°,电弧长度为2~3 mm,待固定点形成熔池后小锯齿摆动焊枪向左移动,至固定点末端电弧稍作停顿,击穿根部打开熔孔,使坡口上侧熔化1 mm,稍作停顿后焊枪向左下侧摆动,坡口下侧熔化0.5 mm,电弧在坡口下侧稍作停顿,使其熔合良好,电弧再向右上侧摆动,如此反复形成焊缝。电弧再上下两侧停顿,使焊缝和坡口两侧良好熔合,避免因焊缝中间温度过高熔池下坠,造成背面焊缝余高过大,焊缝正面中间凸起两侧形成沟槽。注意上侧停顿时间较长些,防止铁水下流。

正常焊接时,摆动幅度、前移尺寸大小要均匀,电弧的2/3在正面熔池,电弧的1/3通过间隙在坡口背面,用来击穿熔孔,保护背面熔池。

焊接过程中,注意观察并控制熔孔大小保持一致在0.5~1 mm。熔孔过大,则温度过高,正面或背面产生焊瘤,应加快焊接速度,尽量不要灭弧降温;没有熔孔,则背面没有熔合,应减缓前进步伐,放慢焊接速度,或调整增加焊接电流

接头时与起焊时相同。但收弧时,一定要填满弧坑,否则易出现气孔、裂纹,一旦出现必须打磨掉再焊。收尾时,焊至焊缝终点处压低电弧、放慢焊接速度,注意观察熔池是否与末端点固点完全融合,背面是否击穿,然后平缓过渡至末端点固点,填满弧坑后停止焊接。

(3)填充焊

填充层为一层3道。用钢丝刷清理去除底层焊缝氧化皮,清理喷嘴内污物。

第1道,在试件右端引燃电弧,调整电弧长度并稍作停顿,预热试件端部,待形成熔池,开始焊接,焊枪角度与打底层基本相同,焊接速度稍慢,坡口下侧稍作停顿。电弧前移步伐大小,以焊缝厚度为准,1/2~2/3熔池大小。观察熔池长大情况,距棱边高1~1.5 mm为宜,以不破坏坡口棱边为好,为盖面层留作参考基准。

第2道,熔合第1道与前一层焊趾,焊枪对准第1道上焊趾,焊枪工作角70°~80°,前进角75°~85°,熔池覆盖第1道1/3~1/2。

第3道,引燃电弧后熔合第3道和上坡口内侧焊枪对准前层上焊趾枪嘴工作角70°~75°,前进角70°~75°,熔池熔合第2道焊缝1/3~1/2,并熔合上侧坡口壁。注意避免咬边缺陷。焊接过程注意观测熔池长大情况,保证焊缝与坡口内侧熔合良好,焊缝厚度距离坡口面0.5~1 mm为宜。

(4)盖面焊

盖面焊为一层4道,采用直推法小电流焊接。用钢丝刷清理去填充层焊缝氧化皮,清理喷嘴内污物。

第1道,引燃电弧后焊枪对准前层下焊趾,焊枪工作角75°~85°,前进角75°~85°,焊缝熔合下棱边0.5~1 mm。

第2道,熔合第1道与前一层焊趾,焊枪对准第1道上焊趾,焊枪工作角70°~80°,前进角75°~85°,熔池覆盖第1道1/3~1/2。

第3道与第2道操作方法一致。

第4道,引燃电弧后熔合第3道和上坡口,焊枪对准前层上焊趾,枪嘴工作角70°~75°,前进角70°~75°,熔池熔合第3道焊缝1/3~1/2,熔合上棱边0.5~1 mm。注意避免咬边缺陷。焊缝余高约2.5 mm。

(5)试件与现场清理

练习结束后,首先关闭CO2瓶阀门,然后关闭焊接电源。将焊好的试件用钢丝刷反复拉刷焊道(图2.45),除去焊缝氧化层。注意不得破坏试件原始表面,不得用水冷却。清扫场地,摆放工件,整理焊接电缆,确认无安全隐患,并做好交班记录。

图2.45 试件

5)焊缝检查

①焊缝表面不得有气孔、裂纹、夹渣、未熔合等缺陷。

②焊缝正面宽度17~20 mm,余高小于3 mm,背面宽度5~7 mm,余高小于2.5 mm。

③焊缝表面波纹均匀,与母材圆滑过渡。

6)评分标准

低碳钢V形坡口对接横焊评分标准见表2.17。

表2.17 低碳钢V形坡口对接横焊评分标准

续表

注:①焊缝未盖面、焊缝表面及根部已修补或试件做舞弊标记则该单项作0分处理。
②凡焊缝表面有裂纹、夹渣、未熔合、焊瘤等缺陷之一的,该试件外观为0分。
③焊缝需沿一个方向焊接,两个方向焊接外观为0分。

4.低碳钢V形坡口对接仰焊

1)焊件尺寸及要求

低碳钢V形坡口对接仰焊焊件尺寸及要求如图2.46所示。

图2.46 低碳钢V形坡口对接仰焊

2)工艺分析

Q235钢属于普通低碳钢,影响淬硬倾向的元素含量较少,根据碳当量估算,裂纹倾向不明显,焊接性良好,无须采取特殊工艺措施。试件厚度10 mm,开坡口,焊接时采用直流反接左焊法,母材间距不宜太大,一般为2~3 mm,定位焊点10 mm左右,需做反变形3°~4°。

3)焊接参数

焊接工艺参数见表2.18。

表2.18 焊接参数

4)实训步骤

(1)装配与定位焊

焊接操作中装配与定位焊很重要,为了保证既焊透又不烧穿,必须留有合适的对接间隙和合理的钝边。根据试件板厚和焊丝直径大小,确定钝边p=0~0.5 mm,间隙b=3~4 mm(始端3终端4),反变形为3°~4°,错边量≤0.5 mm。点固焊时,在试件两端坡口内侧点固,焊点长度10~15 mm,高度5~6 mm,以保证固定点强度,抵抗焊接变形时的收缩。

点焊前,戴好头盔面罩,左手握焊帽,右手握焊枪,焊枪喷嘴接触试件端部坡口处,按动引弧按钮引燃电弧,待熔池熔化坡口两侧约1 mm时向前进行施焊,施焊过程中注意观察熔池状态电弧是否击穿熔孔。

图2.47 试件

(2)打底焊

将点固好的焊件固定在焊接工作台上,使其处于仰位,在(图2.47)试件末端固定点引弧,焊枪与焊缝横向垂直,与焊缝方向成90°角。电弧长度为2~3 mm,待形成熔池后开始焊接,焊至固定点末端电弧稍作停顿,电弧向上略顶,击穿根部打开熔孔,使坡口两侧各熔化0.5~1 mm。正常焊接时,摆动幅度、前移尺寸大小要均匀,电弧的2/3在正面熔池,电弧的1/3通过间隙在坡口背面,用来击穿熔孔,保护背面熔池。焊接过程中,一定要托住熔池,防止铁水下流,注意观察并控制熔孔大小保持一致在0.5~1 mm。正常形状为半圆形,当发现熔池颜色变白亮时,其形状变为桃形或心形,说明熔池中部温度过高,铁水开始下坠,甚至产生焊瘤,此时应加大电弧前移步伐,加快焊接速度,以降低熔池温度。若熔池成椭圆形表明热输入不足,根部没有熔合,应减小电弧前移步伐,放慢焊接速度。

接头,比较容易与起焊时相同。但收弧时,注意一定要填满弧坑,防止裂纹的产生。

收尾时,可采用反复灭弧法或在弧坑处多作停留,保证弧坑填满。

(3)填充焊

用钢丝刷清理去除底层焊缝氧化皮,清理喷嘴内污物。在试件右端引燃电弧,调整电弧长度并稍作停顿,预热试件端部,待形成熔池,锯齿摆动电弧,焊枪角度、焊丝角度与打底层基本相同,电弧比打底层摆动幅度大,摆动速度稍慢,坡口两边稍作停顿。电弧前移步伐大小以焊缝厚度为准,1/2~2/3熔池大小。观察熔池长大情况,距棱边高1~1.5 mm为宜,决定电弧前移步伐和焊丝填加频率大小,以不破坏坡口棱边为好,为盖面层留作参考基准。接头时,在弧坑前方5 mm处引燃电弧,回移电弧预热弧坑,当重新熔化弧坑并形成熔池时转入正常焊接。

(4)盖面焊

与填充层相同,电弧在坡口两边停顿时间稍长,电弧熔入棱边1~1.5 mm,焊缝要饱满,避免咬边缺陷。焊缝余高约2 mm。

(5)试件与现场清理

练习结束后,首先关闭CO2瓶阀门,然后关闭焊接电源。将焊好的试件用钢丝刷反复拉刷焊道,除去焊缝氧化层。注意不得破坏试件原始表面,不得用水冷却。清扫场地,摆放工件,整理焊接电缆,确认无安全隐患,并做好交班记录。

5)焊缝检查

①焊缝表面不得有气孔、裂纹、夹渣、未熔合等缺陷。

②焊缝正面宽度17~20 mm,余高小于3 mm,背面宽度5~7 mm,余高小于2.5 mm。

③焊缝表面波纹均匀,与母材圆滑过渡。

6)评分标准(www.xing528.com)

低碳钢V形坡口对接仰焊评分标准见表2.19。

表2.19 低碳钢V形坡口对接仰焊评分标准

续表

注:①焊缝未盖面、焊缝表面及根部已修补或试件做舞弊标记则该单项作0分处理。
②凡焊缝表面有裂纹、夹渣、未熔合、焊瘤等缺陷之一的,该试件外观为0分。
③焊缝需沿一个方向焊接,两个方向焊接外观为0分。

5.低碳钢T形接头平角焊

1)焊件尺寸及要求

低碳钢T形接头平角焊焊件尺寸及要求如图2.48所示。

图2.48 低碳钢T形接头平角焊

2)工艺分析

Q235钢属于普通低碳钢,影响淬硬倾向的元素含量较少,根据碳当量估算,裂纹倾向不明显,焊接性良好,无须采取特殊工艺措施。

3)焊接参数

焊接工艺参数见表2.20。

表2.20 焊接参数

4)实训步骤

(1)装配与定位焊

焊接操作中装配与定位焊很重要。Ⅰ形坡口角接,装配间隙b=0,否则热量散失,根部容易造成未焊透。试件两端点固,反变形约3°。压紧试件,焊丝伸出长度10~12 mm,喷嘴接触平立两板,焊丝对准平板右侧根部,按动引弧电钮引燃电弧,注意观察熔池状态及两端熔合情况。焊点长度10 mm,然后调整间隙(击打试件右侧,使立板与平板紧密接触),再点固右侧。

(2)焊接

将点固好的试件水平放在操作台上,采用直线焊接法或斜圆圈焊接法,单层单道焊即可。正式焊接前,调节焊接电流,焊接电压,左手握焊帽,右手握焊枪,在试件右端点固点引燃电弧,电弧引燃后,调整焊枪角度、电弧长度,待点固点熔化并形成熔池后匀速焊接,工作角45°,前进角80°。焊接过程应注意观察根部两侧熔化情况,并随时调整摆动方法,以及步伐大小;电弧的移动取决于根部的熔化以及焊趾的熔合情况,一定要使根部熔化、焊趾熔合后电弧才可以前移。

停弧,由于某种原因需要停弧,注意不要立马停弧,要使焊枪喷嘴在原地停顿适当时间待弧坑填满后再移开。

接头,在息弧点前方引燃电弧,缓慢拉至弧坑处,待熔池与弧坑熔合后,转入正常焊接。收尾,当焊至试件末端,可采用反复灭弧法,使熔池逐渐缩小,填满弧坑后再息弧。

理想的焊缝断面应该是无余高或小余高,过凸(余高过大)焊缝不合格。所以焊接中,在保证熔合良好的情况下,尽量加快焊接速度,以降低余高,如图2.49所示。

图2.49 角焊缝断面形状

(3)试件与现场清理

练习结束后,首先关闭CO2瓶阀门,然后关闭焊接电源。将焊好的试件用钢丝刷反复拉刷焊道,除去焊缝氧化层。注意不得破坏试件原始表面,不得用水冷却。清扫场地,摆放工件,整理焊接电缆,确认无安全隐患,并做好交班记录。

5)焊缝检查

①焊缝表面不得有裂纹、夹渣、未熔合、咬边等缺陷。

②焊角高度8 mm。

③焊缝表面波纹均匀,与母材熔合良好。

6)评分标准

低碳钢T形接头平角焊评分标准见表2.21。

表2.21 低碳钢T形接头平角焊评分标准

注:①焊缝未盖面、焊缝表面及根部已修补或试件做舞弊标记则该单项作0分处理。
②凡焊缝表面有裂纹、夹渣、未熔合、焊瘤等缺陷之一的,该试件外观为0分。
③焊缝需沿一个方向焊接,两个方向焊接外观为0分。

6.低碳钢T形接头立角焊

1)焊件尺寸及要求

低碳钢T形接头立角焊焊件尺寸及要求如图2.50所示。

2)工艺分析

Q235钢属于普通低碳钢,影响淬硬倾向的元素含量较少,根据碳当量估算,裂纹倾向不明显,焊接性良好,无须采取特殊工艺措施。

图2.50 低碳钢T形接头立角焊

3)焊接参数

焊接工艺参数见表2.22。

表2.22 焊接参数

4)实训步骤

(1)装配与定位焊

焊接操作中装配与定位焊很重要。Ⅰ形坡口角接,装配间隙b=0,否则热量散失,根部容易造成未焊透。试件两端点固,反变形约3°。压紧试件,焊丝伸出长度10~12 mm,喷嘴接触平立两板,焊丝对准平板右侧根部,按动引弧电钮引燃电弧,注意观察熔池状态及两端熔合情况。焊点长度10 mm,然后调整间隙(击打试件右侧,使立板与平板紧密接触),再点固右侧。

(2)打底焊

将点固好的焊件固定在工作台上使其处于立位,焊角高度8 mm,采用立向上焊,单层单道焊即可。正式焊接前,调节焊接电流,焊接电压,左手握焊帽,右手握焊枪,在试件下端点固点引燃电弧,电弧引燃后,调整焊枪角度、电弧长度,工作角45°,前进角80°,待点固点熔化并形成熔池方可向上摆动,一般以锯齿形为易,正常焊接过程中,焊枪(电弧)摆动应始终一致,即摆动幅度宽窄相等,前移步伐大小相等,摆动速度相等,每次摆动都应压住熔池的2/3。实际上,焊接过程应注意观察根部熔化情况,并随时调整摆动方法,以及步伐大小;电弧的移动取决于根部的熔化以及焊趾的熔合情况,一定要使根部熔化、焊趾熔合后电弧才可以上移,熔池温度低时,就需要降低摆动速度,当熔池温度高时,就需要加快摆动速度,保持熔池的状态始终一致。

停弧,由于某种原因需要停弧,注意不要立马停弧,要使焊枪喷嘴在原地停顿适当时间待弧坑填满后再移开。

接头,在息弧点前方引燃电弧,缓慢拉至弧坑处,待熔池与弧坑熔合后,转入正常焊接。收尾,当焊至试件末端,可采用反复灭弧法,使熔池逐渐缩小,填满弧坑后再息弧。

理想的焊缝断面应该是无余高或小余高,过凸(余高过大)焊缝不合格。所以焊接中,在保证熔合良好的情况下,尽量加快焊接速度,以降低余高,如图2.51所示。

图2.51 角焊缝断面形状

(3)盖面焊

盖面焊法与打底焊法基本相同,电弧摆动较打底焊宽些,两端停顿时间较长些,注意观察熔池与两侧母材是否熔合,收尾时填满弧坑。

(4)试件与现场清理

练习结束后,首先关闭CO2瓶阀门,然后关闭焊接电源。将焊好的试件用钢丝刷反复拉刷焊道,除去焊缝氧化层。注意不得破坏试件原始表面,不得用水冷却。清扫场地,摆放工件,整理焊接电缆,确认无安全隐患,并做好交班记录。

5)焊缝检查

①焊缝表面不得有裂纹、夹渣、未熔合、咬边等缺陷。

②焊角尺寸10~20 mm。

③焊缝表面波纹均匀,与母材熔合良好。

6)评分标准

低碳钢T形接头立角焊评分标准见表2.23。

表2.23 低碳钢T形接头立角焊评分标准

续表

注:①焊缝未盖面、焊缝表面及根部已修补或试件做舞弊标记则该单项作0分处理。
②凡焊缝表面有裂纹、夹渣、未熔合、焊瘤等缺陷之一的,该试件外观为0分。
③焊缝需沿一个方向焊接,两个方向焊接外观为0分。

7.低碳钢管对接垂直固定单面焊双面成型

1)焊件尺寸及要求

低碳钢管对接垂直固定单面焊双面成型焊件尺寸及要求如图2.52所示。

2)工艺分析

20号钢属于普通低碳钢,影响淬硬倾向的元素含量较少,根据碳当量估算,裂纹倾向不明显,焊接性良好,无须采取特殊工艺措施。

3)焊接参数

焊接工艺参数见表2.24。

4)实训步骤

(1)装配与定位焊

焊接操作中装配与定位焊很重要,管状试件点固点一般为3处,为了保证既焊透又不烧穿,必须留有合适的对接间隙和合理的钝边。根据管壁厚度和焊丝直径大小,确定钝边p=0~0.5 mm,间隙b=2.5~3 mm,错边量≤0.5 mm。点固焊时,用对口钳或小槽钢对口,在试件两端坡口内侧点固,焊点长度10 mm左右,高度2~3 mm。正式焊接前,调整焊接电流,焊接电压,戴好头盔面罩,左手扶焊件,右手握焊枪,焊丝接触试件端部坡口处,按动引弧按钮引燃电弧。电弧长度为2~3 mm,形成熔池两侧搭桥后,击穿熔孔作锯齿形摆动电弧,将坡口钝边熔化,点固10 mm左右留出熔孔,灭弧后点固另外两点方法一致。将试件固定在焊接变位器上,高度据个人习惯而定。

图2.52 低碳钢管对接垂直固定单面焊双面成型

表2.24 焊接参数

(2)打底焊

在试件小间隙方固定点引弧,喷嘴工作角80°~90°,前进角75°~80°,电弧长度约2 mm,待固定点形成熔池后小锯齿摆动焊枪向左移动,至固定点末端电弧稍作停顿,击穿根部打开熔孔,使坡口上侧熔化1 mm,稍作停顿后焊枪向左下侧摆动,坡口下侧熔化0.5 mm,电弧在坡口下侧稍作停顿,使其熔合良好,电弧再向右上侧摆动,如此反复形成焊缝。电弧再上下两侧停顿,使焊缝和坡口两侧良好熔合,避免因焊缝中间温度过高熔池下坠,造成背面焊缝余高过大,焊缝正面中间凸起两侧形成沟槽。注意上侧停顿时间较长些,防止铁水下流。

正常焊接时,摆动幅度、前移尺寸大小要均匀,电弧的2/3在正面熔池,电弧的1/3通过间隙在坡口背面,用来击穿熔孔,保护背面熔池。

焊接过程中,注意观察并控制熔孔大小保持一致在0.5~1 mm。熔孔过大,则温度过高,正面或背面产生焊瘤,应加快焊接速度,尽量不要灭弧降温;没有熔孔,则背面没有熔合,应减缓前进步伐,放慢焊接速度,或调整增加焊接电流。

接头时与起焊时相同。但收弧时,一定要填满弧坑,否则易出现气孔、裂纹,一旦出现必须打磨掉再焊。

收尾时,焊至焊缝终点处压低电弧、放慢焊接速度,注意观察熔池是否与末端点固点完全融合,背面是否击穿,然后平缓过渡至末端点固点,填满弧坑后停止焊接。

(3)填充焊

填充层为一层2道。用钢丝刷清理去除底层焊缝氧化皮,清理喷嘴内污物。

第1道,在试件右端引燃电弧,调整电弧长度并稍作停顿,预热试件端部,待形成熔池,开始焊接,焊枪角度与打底层基本相同,焊接速度稍慢,坡口下侧稍作停顿。电弧前移步伐大小,以焊缝厚度为准,1/2~2/3熔池大小。观察熔池长大情况,距棱边高1~1.5 mm为宜,以不破坏坡口棱边为好,为盖面层留作参考基准。

第2道,引燃电弧后熔合第1道和上坡口内侧焊枪对准前层上焊趾枪嘴工作角70°~75°,前进角70°~75°,熔池熔合第1道焊缝1/3~1/2,并熔合上侧坡口壁。注意避免咬边缺陷,有需要时可上下摆动电弧。焊接过程注意观测熔池长大情况,保证焊缝与坡口内侧熔合良好,焊缝厚度距离坡口面0.5~1 mm为宜。注意当焊至不便操作时需要灭弧,接头时,在坡口内壁一侧引弧,将电弧拉至前道焊缝末端弧坑处加热待熔池涨起填满弧坑后继续焊接。

(4)盖面焊

盖面焊为一层3道,用钢丝刷清理去填充层焊缝氧化皮,清理喷嘴内污物。

第1道,引燃电弧后焊枪对准前层下焊趾,焊枪工作角75°~85°,前进角75°~85°,焊缝熔合下棱边0.5~1 mm。

第2道,熔合第1道与前一层焊趾,焊枪对准第1道上焊趾,焊枪工作角70°~80°,前进角75°~85°,熔池覆盖第1道1/3~1/2。

第3道,引燃电弧后熔合第3道和上坡口,焊枪对准前层上焊趾,枪嘴工作角70°~75°,前进角70°~75°,熔池熔合第3道焊缝1/3~1/2,熔合上棱边0.5~1 mm。注意避免咬边缺陷,焊缝余高约2 mm。

需要接头时,方法与填充层接头方法一样,注意焊缝宽窄要一致,焊缝连接处熔合良好,平滑饱满。

收弧时,一定要填满弧坑,否则易出现气孔、裂纹,一旦出现必须打磨掉再焊。

(5)试件与现场清理

练习结束后,首先关闭CO2瓶阀门,然后关闭焊接电源。将焊好的试件用钢丝刷反复拉刷焊道,除去焊缝氧化层。注意不得破坏试件原始表面,不得用水冷却。清扫场地,摆放工件,整理焊接电缆,确认无安全隐患,并做好交班记录。

5)焊缝检查

①焊缝表面不得有裂纹、夹渣、未熔合等缺陷。

②焊缝宽度10~12 mm。

③焊缝表面波纹均匀,与母材熔合良好。

6)评分标准

低碳钢管对接垂直固定单面焊双面成型评分标准见表2.25。

表2.25 低碳钢管对接垂直固定单面焊双面成型评分标准

续表

注:①焊缝未盖面、焊缝表面及根部已修补或试件做舞弊标记则该单项作0分处理。
②凡焊缝表面有裂纹、夹渣、未熔合、焊瘤等缺陷之一的,该试件外观为0分。

8.低碳钢管对接水平固定单面焊双面成型

1)焊件尺寸及要求

低碳钢管对接水平固定单面焊双面成型焊件尺寸及要求如图2.53所示。

图2.53 低碳钢管对接水平固定单面焊双面成型

2)工艺分析

20号钢属于普通低碳钢,影响淬硬倾向的元素含量较少,根据碳当量估算,裂纹倾向不明显,焊接性良好,无须采取特殊工艺措施。

3)焊接参数

焊接工艺参数见表2.26。

表2.26 焊接参数

4)实训步骤

(1)装配与定位焊

焊接操作中装配与定位焊很重要,管状试件点固点一般为3处,为了保证既焊透又不烧穿,必须留有合适的对接间隙和合理的钝边。根据管壁厚度和焊丝直径大小,确定钝边p=0~0.5 mm,间隙b=2.5~3 mm,错边量≤0.5 mm。点固焊时,用对口钳或小槽钢对口,在试件两端坡口内侧点固,焊点长度10 mm左右,高度2~3 mm。点焊前,调整焊接电流,焊接电压,手动送丝。戴好头盔面罩,左手扶焊件,右手握焊枪,焊丝接触试件端部坡口处,按动引弧按钮引燃电弧,电弧长度为2~3 mm,形成熔池两侧搭桥后击穿熔孔锯齿形摆动电弧,将坡口钝边熔化,点固10 mm左右留出熔孔,灭弧后点固另外两点方法一致。将试件固定在焊接变位器上,高度按个人习惯而定。

(2)打底焊

管对接水平固定焊分左右两个半圆先后完成。先焊接右半圈,从6点半位置开始焊接,11点半位置收弧。焊枪角度随焊接位置的变化而变化。戴好头盔面罩,左手扶焊件,右手握焊枪,分开两腿弯腰低头,枪嘴接触试件6点半位置坡口处,引燃电弧后拉至点焊位置,此时,焊枪工作角为90°,前进角80°~85°,电弧长度为1~2 mm,待点电弧击穿熔孔形成熔池后开始焊接,坡口棱边熔化0.5~1 mm,电弧在坡口两侧适当停顿,保持焊道平整、熔合良好。随着焊缝位置的变化逐渐直腰,并相应调整焊枪角度,到达立位时,焊枪前进角75°~80°,到达平位时,焊枪前进角为70°~75°,越过12点位置改变电弧指向,以控制铁水下流。到达11点半位置开始收弧,焊接过程注意控制电弧长短,随位置由仰位、立位、平位变化,电弧长度随之变长。焊接左半圈时,管子位置不动,焊工身体位置调换。由6点半附近位置起弧缓慢移动到右半圈起焊处,待电弧击穿熔孔形成熔池后,电弧小锯齿摆动向7点移动,焊接方法与右半圈相同,注意逐渐调整焊枪焊丝角度。收尾时要向前多焊一些,并填满弧坑,保证接头处熔合良好,没有缺陷。

(3)填充焊

用钢丝刷清理去除底层焊缝氧化皮,清理喷嘴内污物。在打底焊引弧点引燃电弧,调整电弧长度并稍作停顿,待形成熔池后锯齿摆动电弧,焊枪角度、焊丝角度与打底层基本相同,电弧比打底层摆动幅度大,摆动速度稍慢,坡口两边稍作停顿,管件转动速度与焊接速度一致。电弧前移步伐大小,以焊缝厚度为准,2/3~1/2熔池大小。观察熔池长大情况,距棱边高1~1.5 mm为宜,为盖面层留作参考基准,收尾时注意填满弧坑。

(4)盖面层

与填充层相同,电弧在坡口两边停顿时间稍长,电弧熔入棱边1~1.5 mm,焊缝要饱满,避免咬边缺陷,收尾要填满弧坑,焊缝余高约2 mm。

(5)试件与现场清理

练习结束后,首先关闭CO2瓶阀门,然后关闭焊接电源。将焊好的试件用钢丝刷反复拉刷焊道,除去焊缝氧化层。注意不得破坏试件原始表面,不得用水冷却。清扫场地,摆放工件,整理焊接电缆,确认无安全隐患,并做好交班记录。

5)焊缝检查

①焊缝表面不得有裂纹、夹渣、未熔合等缺陷。

②焊缝宽度10~12 mm。

③焊缝表面波纹均匀,与母材熔合良好。

6)评分标准

低碳钢管对接水平固定单面焊双面成型评分见表2.27。

表2.27 低碳钢管对接水平固定单面焊双面成型评分标准

续表

注:①焊缝未盖面、焊缝表面及根部已修补或试件做舞弊标记则该单项作0分处理。
②凡焊缝表面有裂纹、夹渣、未熔合、焊瘤等缺陷之一的,该试件外观为0分。
③焊缝需沿一个方向焊接,两个方向焊接外观为0分。

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