板材對接單面焊雙面成形焊接中成形缺陷研究

王革

摘 要：單面焊雙面成形焊技術是指在焊件坡口的正面進行施焊，而焊接后坡口的正面和反面都形成焊縫，均勻美觀、成形良好且表面和內在質量均符合要求的焊接工藝。相對于雙面焊，單面焊雙面成形工藝改善了焊接條件，極大地提高了焊接的效率。本文主要對板材對接單面焊雙面成形焊接工藝中成形缺陷的現象、原因進行分析，并提出保障焊接質量與成形的對策。

關鍵詞：單面焊雙面成形；焊接；成形缺陷

一、常見成形缺陷與原因

1.常見焊接成形缺陷

（1）尺寸上的缺陷。尺寸不足是較為常見的單面焊雙面成形焊接缺陷。例如，板材對接焊蓋面時，掌握不好焊接電流與速度，導致焊縫高低不平，波紋不整齊；或者搖擺運焊槍不均勻，導致咬邊、焊縫寬度不一等問題。這些尺寸上的缺陷，不僅影響了成形美觀度，更為重要的是導致焊縫與板材的結合強度降低。

（2）結構上的缺陷。結構上的缺陷屬于易于發現的缺陷，主要體現在焊縫及內部存在氣孔、夾渣或者熔合不良、未焊透、存在裂紋等，這些也是單面焊雙面成形焊接最易產生的缺陷。類似的缺陷降低了焊接接頭的力學性能，易造成應力集中而導致結構破壞，從而使得焊接結構無法承受正常工作載荷等。

（3）性能上的缺陷。性能上的缺陷基本是由結構或者尺寸上的缺陷導致的。例如，熔合不良、裂紋、氣孔等現象，會導致焊接結構的力學性能下降。結構的抗拉強度、屈伸性能、硬度、彎曲強度以及塑性、沖擊吸收功能等無法達到力學的要求。化學性能則是指的是化學成分和結構件抗腐蝕性等無法達標。這些缺陷使焊縫結構無法達到設計要求。

2.成形缺陷產生的原因

（1）焊前準備不足。現在進行單面焊雙面成形焊接時，大多會在背面貼上陶瓷襯墊，這提高了成形的質量與美觀度。但是在焊接前，如焊件表面存在油污、鐵銹等雜質未清理干凈，或者焊條未經過烘干處理而直接進行焊接工作，那么焊接質量和成形自然無法得到保障。

（2）焊接工藝參數不合理。焊接工藝參數包括焊接電流、焊接電弧電壓、焊接層數等。在焊接電流參數方面，焊接電流較大，能夠提高送絲速度和熔透深度，提高生產效率。但是電流過大時，容易出現咬邊、焊穿和金屬飛濺等情況；而電流過小，則會出現電弧不穩、熔透深度不足導致的熔合不良、夾渣等問題。在電弧電壓參數方面，如果電弧過長，其他氣體容易侵入熔滴，使焊縫產生氣孔；電弧過短的話，則會增加熔池表面的壓力，不利于熔渣的上浮，從而產生氣孔、夾渣問題。在焊接層數方面，焊接層數的選擇也需要謹遵工藝要求，如果厚度過大，會產生夾渣和未熔合等缺陷；但是厚度過小的話，則會產生咬邊、焊縫兩側熔合不佳的情況。

二、板材對接單面焊雙面成形焊接中對成形缺陷的預防

1.做好焊前準備工作

做好焊前準備工作是提高焊接質量的關鍵，可以從以下幾個方面入手。首先，在進行板材對接時，板材之間要固定并且水平，V形坡口內的鐵銹、油污等用打磨機清理干凈，露出金屬光澤，提高焊接時的熔合質量。其次，焊條要充分烘干和加熱，并放入保溫桶中備用。最后焊接反面的貼陶瓷墊時，要保障陶瓷墊與焊件緊密結合，防止焊接過程中脫落等因素影響反面成形。

2.選擇合理的焊接參數

前文論述了焊接參數在保障焊接質量上的重要性。因此在開始焊接前，十分有必要根據情況科學選擇焊接參數。例如，焊接電流應根據板件的厚度、焊接層數、焊接的位置等進行確定，保證所選擇的電流能夠保障焊接質量，不易產生夾渣、氣孔或者未焊透等情況。

3.焊接操作的注意事項

單面焊雙面成形焊接工藝與普通工藝存在最大的不同，需要經過幾次焊接才能成形。既要保證正面的焊接質量，又要保障反面的焊接質量。而且有時候反面是看不到的，只能通過X光等進行觀察，這就需要焊接人員在焊接過程中十分注意。在打底焊時，由于工件溫度低、熔池結晶速度快，要格外注意焊接電流、速度等。在填充焊時，必須將打底焊殘存的熔渣、飛濺等清除干凈，選擇較大的電流進行焊接，擺動幅度逐層加大。而且為保障熔合度，需要在坡口兩側停留。進行蓋面焊接時，焊接電流相對填充焊時減小，熔池形狀保持均勻。

參考文獻：

[1]李茂盛，呂少軍，盧曉金，等.單面焊雙面成形焊接技術——焊接缺陷原因及預防[J].現代焊接，2014（10）：63-66.

[2]朱學忠.板對接單面焊雙面成形操作技術的探討[J].焊接技術， 2008，37（2）：66-69.