關(guān)于單面焊雙面成形焊接技術(shù)的探究

在生產(chǎn)中，焊接技術(shù)是最為重要的金屬加工技術(shù)。焊接技術(shù)發(fā)展較快，自動化程度越來越高，但由于焊接產(chǎn)品的特殊性，使焊條電弧焊仍然占據(jù)著不可替代的地位。由于焊接過程中設(shè)備、材料、工藝及操作等原因，焊縫達不到質(zhì)量要求，從而對結(jié)構(gòu)的工作質(zhì)量和使用壽命產(chǎn)生嚴重的影響。

一、焊縫成形質(zhì)量的危害

1.增加消耗、降低結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和使用壽命

焊接生產(chǎn)中，優(yōu)質(zhì)的焊接質(zhì)量可以滿足設(shè)計要求，保證結(jié)構(gòu)的正常使用壽命。然而，一但出現(xiàn)嚴重的焊接缺陷，就會增加板材、焊材、電力及人力的消耗等。同時，這些焊接缺陷在使用過程中還會引起嚴重的應(yīng)力集中，降低結(jié)構(gòu)的使用壽命。

2.威脅結(jié)構(gòu)安全，引發(fā)安全事故

單面焊雙面成形焊接技術(shù)，主要應(yīng)用于鍋爐及壓力容器等重要構(gòu)件的焊接生產(chǎn)中。焊縫中存在嚴重缺陷，工件的焊補非常困難。在生產(chǎn)過程中，產(chǎn)品會受到各種載荷作用，使焊縫在缺陷處產(chǎn)生應(yīng)力集中。同時，由于焊縫的有效截面積減小，削弱了焊接接頭的強度。后果是使產(chǎn)品的使用壽命下降。

二、影響焊接質(zhì)量的原因

1.焊接電源

焊接電源是焊接工藝執(zhí)行過程中最重要的因素，若焊接電源自身性能不好，如焊機的引弧性能差、電弧燃燒不穩(wěn)定等，則無法保證工藝參數(shù)穩(wěn)定，導(dǎo)致焊接過程不能正常進行。

2.焊接工藝因素

焊接電流大小選擇恰當(dāng)與否，直接影響到焊接的最終質(zhì)量。焊接電流過大，雖然可以提高生產(chǎn)率，使熔透深度增加，便易出現(xiàn)咬肉、焊瘤等缺陷，也會增加生產(chǎn)氣孔傾向。若焊接電流過小，則熔透深度減小，容易出現(xiàn)未焊透、熔合不良、夾渣及脫節(jié)等缺陷。

3.焊接速度

焊接速度是表征焊接生產(chǎn)效率的主要參數(shù)。合理選擇焊接速度，對保證焊接質(zhì)量尤為重要。焊速過度使熔池溫度不夠，易產(chǎn)生未焊透、未熔合、焊縫成形不良等缺陷；焊速過慢使高溫時間長，熱影響區(qū)寬度增加，焊接接頭的晶粒變粗，機械性能降低，焊件的變形量增大。

4.電弧電壓

焊接過程中，合理的控制電弧長度是保證焊縫質(zhì)量穩(wěn)定的重要因素。電弧過長，對熔化金屬保護差，空氣中的氧、氮等有害氣體容易侵入，使焊縫易產(chǎn)生氣孔，焊接金屬的機械性能降低；若弧長過短就會引起粘條現(xiàn)象，同時因電弧對溶池的表面壓力過大，不利于溶池的攪拌。

5.焊接層數(shù)

單面焊雙面成形焊接層數(shù)的選擇，對焊縫質(zhì)量也有一定的影響。每層厚度過大，對焊縫金屬的塑性有不利的影響，且焊接過程中熔渣易倒流，產(chǎn)生夾渣和未熔合等缺陷。但是，每層厚度也不易過小，以免造成焊縫兩側(cè)熔合不良。

6.焊條類型及焊條直徑

焊條類型選擇恰當(dāng)與否，是影響焊縫質(zhì)量的重要因素。焊條直徑的大小，除了對生產(chǎn)率有一定的影響外，對焊接質(zhì)量也有一定的影響。焊條直徑過大，在進行打底層焊接和立焊焊接時，熔池難以控制，易產(chǎn)生焊瘤等缺陷。

7.操作因素

在焊接生產(chǎn)過程中，焊工單面焊雙面成形操作技術(shù)水平低，就意味著打底層的方法、焊條角度、接頭方法、中間層及蓋面層的運條方法、接頭、收尾等操作方法掌握不熟練，這是造成焊縫質(zhì)量差的重要原因之一。

8.其他因素

焊前對工件上的油、銹、水分清理不嚴格，焊條未經(jīng)烘干處理或烘烤溫度不夠而投入使用，會促使焊縫產(chǎn)生大量的氣孔，從而使焊縫質(zhì)量達不到要求。

三、防止焊接缺陷的措施

1.焊前準(zhǔn)備

焊前應(yīng)對焊機進行試焊，確認焊機的引弧性能和穩(wěn)定性能好，工藝參數(shù)的調(diào)節(jié)方便、靈活、方可使用。工件應(yīng)開V形的坡口，鈍邊的尺寸一般選為0.5～1.0mm之間，坡口邊緣20mm以內(nèi)處用磨光機打磨，并將表面的鐵銹、油污等清除干凈，露出金屬光澤。鍋爐壓力容器及重要結(jié)構(gòu)的焊接一律采用堿性焊條。打底層焊接應(yīng)選擇直徑3.2mm的焊條，中間層和蓋面層可選用4.0mm的焊條，并對焊條進行400℃焊干，保溫2～4小時。使用時，需要將焊條放在保溫筒內(nèi)隨用隨取。焊條在爐外停留時間不得超過4小時，且反復(fù)烘干次數(shù)不能多于三次。

2.焊接操作

焊接電流應(yīng)根據(jù)板件厚度、焊接位置、焊條直徑和焊接經(jīng)驗進行選擇，保證所選擇的電流不易造成焊縫咬邊、燒穿、夾渣、未焊透等缺陷。焊接過程中，應(yīng)選擇短弧焊，以避免咬肉、未焊透、氣孔等缺陷的產(chǎn)生。焊速應(yīng)合適，不宜過慢，以每層厚度不大于4mm為宜，以避免高溫停留增長，影響焊縫的機械性能。

3.焊工技術(shù)水平

焊接生產(chǎn)中，焊工對單面焊雙面成形操作技術(shù)掌握的水平往往決定了焊縫的質(zhì)量。因此，加強焊工單面焊雙面成形操作技能的訓(xùn)練，是保證焊縫質(zhì)量的關(guān)鍵。

（作者單位：黑龍江省龍江供水有限公司）