低碳钢板Y形坡口对接平焊单面焊双面成形技能训练二

1.焊前准备

（1）试件材质 Q235A钢。

（2）试件尺寸 300mm×100mm×12mm，数量2件，如图6-44所示。

（3）坡口形式 60°±5°Y形坡口，如图6-44所示。

（4）焊接要求 双面焊。

（5）焊接材料 E4303（J422），ϕ3.2mm或ϕ4.0mm。

（6）焊接设备 BX3-300型焊机或ZX5-400型焊机，直流反接。

（7）辅助工具 角向打磨机、焊条保温筒、平锉、钢丝刷、锤子、扁铲、300mm钢直尺、槽钢：外形尺寸80mm×45mm×5mm，长度300mm。

图6-44 试件及坡口尺寸

2.试件装配

（1）焊前清理

1）去油污。用清洗液将附着在试件表面的油污去除。

2）去氧化层。用角向打磨机将两个试件坡口面及其外边缘20～30mm范围内的锈蚀和氧化层去除，使之露出金属光泽。

3）锉钝边。用平锉修磨试件坡口钝边0.5～1.0mm。

（2）定位焊及预置反变形

1）定位焊。将两试板组对成Y形坡口的对接接头形式，使用ϕ3.2mm焊条对试件两端各20mm的正面坡口内进行定位焊，装配间隙始端为3.5mm，终端为4.5mm，焊缝长度为10～15mm，如图6-45所示。定位焊缝的焊接质量应与正式焊缝一样。定位焊完成后，将定位焊缝两端修磨成“缓坡”状。这样，有利于打底层焊缝与定位焊缝的接头熔合良好。定位焊时应避免错边，错边量≤0.1δ，即≤1.2mm。

图6-45 装配间隙及定位焊

2）预置反变形。为抵消因焊缝在厚度方向上的横向不均匀收缩而产生的角变形量，试件组焊完成后，必须预置反变形量，预置反变形量为3°～4°。在实际检测中，先将试件背面（非坡口面）朝上，用钢直尺放在试件两侧，以ϕ4mm焊条头可以通过一侧试板的最低处为准，如图6-46所示。

3）将试件水平放置在导电良好的槽钢上，坡口面朝上。

图6-46 预置反变形

3.焊接参数

Y形坡口对接平焊焊接参数见表6-5。

表6-5 Y形坡口对接平焊焊接参数

4.操作及注意事项

打底层的焊接是单面焊双面成形的关键。选用灭弧法操作主要有三个重要环节，即引弧、收弧和接头。焊条与焊接前进方向的角度为40°～50°。灭弧法又分两点击穿法和一点击穿法两种。主要是依靠电弧时燃时灭的时间长短来控制熔池的温度、形状及填充金属的薄厚，以获得良好的背面成形和内部质量。操作方式主要有连弧法和断弧法两种。

（1）连弧法打底焊 连弧法是在焊接过程中电弧持续燃烧，焊条通过有规则的摆动，使熔滴均匀地过渡到熔池中，达到良好的背面焊缝成形的方法。

1）引弧。从定位焊缝上引弧，采用短弧方式焊接，焊条在坡口内做月牙形或锯齿形方式运条。电弧从坡口两侧运条时均稍作停顿，使熔池将坡口钝边完全熔化，并始终控制熔池间重叠2/3，熔孔明显可见，每侧坡口根部熔化缺口为0.5为1mm，同时听到击穿坡口的“噗噗”声。焊接速度要均匀适当，一般直径3.2mm的焊条可焊接约100mm长的焊缝。当焊条快焊完时，在熄弧前应压低电弧在熔池前形成一个熔孔，之后迅速向后移动焊条约10mm并补充几个熔滴再熄弧。

2）接头。更换焊条应迅速，在接头处的熔池后面约10mm处引弧。焊到熔池处，应压低电弧击穿熔池前沿，形成熔孔，然后向前运条，以2/3的弧长在熔池上，1/3的弧长在焊件背面燃烧为宜。收弧时，将焊条移动到坡口面上并缓慢向后提起收弧，以防止在弧坑表面产生缩孔。

3）填充层焊。(www.xing528.com)

①焊前应仔细清理打底层焊缝的熔渣、飞溅。

②焊条与焊接方向的角度为40°～50°。

③采用月牙形或锯齿形运条手法，电弧摆动到两侧坡口处要稍作停留，以保证两侧有一定的熔深，并使填充焊道略向下凹。

④填充焊焊缝接头方法如图6-47所示，每层接头应错开。

⑤第二层填充焊道的高度应低于母材0.5～1mm，不要熔化掉坡口两侧的棱边，以便于盖面层的焊接。

图6-47 填充焊焊缝接头方法

4）盖面层焊。采用直径4.0mm的焊条时，焊接电流应稍小些；要使熔池形状和大小保持均匀一致，焊条与焊接方向夹角应保持75°左右；采用月牙形运条法和8字形运条法；焊条摆动到坡口边缘时应稍作停顿，以免产生咬边。更换焊条收弧时应向熔池稍填熔滴，迅速更换焊条，并在弧坑前10mm左右处引弧，然后将电弧移至弧坑的2/3处，填满弧坑后正常进行焊接。焊接时注意熔池边沿不得超过坡口棱边2mm，否则焊缝超宽。采用划圈法或回焊法收弧，填满弧坑。

5）焊缝清理。试件焊完后用扁铲和锤子去除焊缝正面和背面的熔渣和飞溅，用钢丝刷去除正面和背面焊缝及焊缝两侧的烟尘附着物。

（2）断弧法打底焊 焊条通过在坡口左侧和右侧的交错摆动，依靠控制电弧燃烧的时间和电弧熄灭的时间来控制熔池的温度、形状及填充金属的厚度，以获得良好的背面焊缝成形的方法。

1）引弧。在定位焊处引弧，然后沿直线运条至定位焊缝与坡口根部相接处，以稍长电弧（弧长约为3.5mm）在该处摆动2～3个来回，进行预热。当呈现“出汗”现象时，立即压低电弧（弧长约2mm），听到“噗噗”的电弧穿透响声，同时还看到坡口两侧、定位焊缝及坡口根部金属开始熔化，熔池前沿有熔孔形成，说明引弧结束可以进行断弧焊接。

熔池前沿形成的熔孔应熔入两侧母材0.5～1.0mm，如图6-48所示。一点击穿法采用短弧方式焊接（电弧长度约为2mm），焊条在坡口内作月牙形方式运条，从坡口左侧引弧后迅速通过熔池摆动到坡口右侧，下压电弧稍作停顿听到“噗噗”声音，形成熔孔，焊条迅速向后灭弧；通过护目镜观察到熔池的亮点约“绿豆”般大小时，迅速从坡口右侧引弧后迅速通过熔池摆动到坡口左侧，下压电弧稍作停顿听到“噗噗”声音，形成熔孔，焊条迅速向后灭弧，如图6-49所示。

图6-48 熔孔的示意图

图6-49 一点击穿法运条方式及灭弧方向示意图

在焊接过程中，电弧的2/3在熔池上燃烧，电弧的1/3对着焊件背面燃烧。当焊条熔化变短而停弧时，应在停弧前先做好一个熔孔，再向尾端熔池的根部保持2～3个熔滴后停弧。这样操作可以避免接头处产生缩孔。

2）接头。采用热接法。接头时迅速更换焊条，在接头处的熔池后8～10mm处引弧，焊至熔池处拉长电弧预热，之后向下压击穿熔池前沿，当听到“噗噗”声响时，说明熔孔已形成，此时上提焊条按过渡断弧法的运条方式焊接。

图6-50 更换焊条时电弧轨迹示意图

接头操作说明：更换焊条时电弧轨迹如图6-50所示，焊条在①位置重新引弧，移动到②位置拉长电弧（长度为3～4mm）以左右摆动（③④⑤⑥），之后在⑦位置压低电弧。当听到“噗噗”声响时，迅速灭弧。

断弧法要求每一个熔滴要准确送到预想的位置，燃弧、灭弧的节奏控制在45～55次/min。节奏过快，坡口根部焊不透；节奏过慢，熔池温度过高，熔池下塌，导致焊件背面焊缝超高，严重时出现焊瘤和烧穿现象。断弧法操作过程中要求：引弧点要准，中间过渡要快，断弧要迅速，切忌拖泥带水。

3）填充层。

①打底层焊完成后，用扁铲和锤子去除焊道和坡口面的熔渣和飞溅物。

②引弧应在距焊缝起始点10～15mm处引弧，然后将电弧拉回起始点，电弧的长度控制在3～4mm，采用月牙形或锯齿形运条手法。焊条摆动到坡口两侧要稍作停留，使两侧温度均衡，当第三层焊缝焊完后，其焊缝表面要比试件表面低0.5～1.5mm，使焊接盖面层时，能看清坡口，保证焊缝平直。

4）盖面层。焊前仔细清理两侧焊缝与母材坡口死角及焊道表面。采用月牙形或锯齿形运条手法焊接。焊条摆动到坡口边缘时，稳住电弧使两侧边缘各熔化1～2mm；接头时在距焊缝收弧点10～15mm处引弧，然后将电弧拉回原熔池即可。焊接时，控制弧长和摆动幅度，防止产生咬边。焊速要均匀，宽窄一致。

5）焊缝清理。试件焊完后用扁铲和锤子去除焊缝正面和背面的熔渣和飞溅，用钢丝刷去除正面和背面焊缝及焊缝两侧的烟尘附着物。

5.焊接质量检查

1）焊缝宽度比坡口每侧增宽0.5～2.5mm，焊缝宽度差≤22mm，余高为0～3mm，余高差≤2mm。

2）咬边深度≤0.5mm，焊缝两侧总长度不得超过30mm。未焊透深度≤1.5mm，总长度不得超过焊缝有效长度的10%。背面凹坑深度≤2mm，总长度≤30mm。焊缝表面不得有裂纹、未熔合、夹渣、气孔、焊瘤和未焊透。

3）焊件变形。焊后变形角度θ≤3°，错边量≤2mm。

4）内部缺陷按GB/T3323—2005的规定，Ⅱ级为合格。