板材對(duì)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(shù)是指在焊件坡口的正面進(jìn)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(nèi)在質(zhì)量均符合要求的焊接工藝。相對(duì)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(duì)板材對(duì)接單面焊雙面成形焊接工藝中成形缺陷的現(xiàn)象、原因進(jìn)行分析，并提出保障焊接質(zhì)量與成形的對(duì)策。

關(guān)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(duì)接焊蓋面時(shí)，掌握不好焊接電流與速度，導(dǎo)致焊縫高低不平，波紋不整齊；或者搖擺運(yùn)焊槍不均勻，導(dǎo)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(dǎo)致焊縫與板材的結(jié)合強(qiáng)度降低。

（2）結(jié)構(gòu)上的缺陷。結(jié)構(gòu)上的缺陷屬于易于發(fā)現(xiàn)的缺陷，主要體現(xiàn)在焊縫及內(nèi)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(chǎn)生的缺陷。類似的缺陷降低了焊接接頭的力學(xué)性能，易造成應(yīng)力集中而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞，從而使得焊接結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)或者尺寸上的缺陷導(dǎo)致的。例如，熔合不良、裂紋、氣孔等現(xiàn)象，會(huì)導(dǎo)致焊接結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能下降。結(jié)構(gòu)的抗拉強(qiáng)度、屈伸性能、硬度、彎曲強(qiáng)度以及塑性、沖擊吸收功能等無法達(dá)到力學(xué)的要求。化學(xué)性能則是指的是化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)件抗腐蝕性等無法達(dá)標(biāo)。這些缺陷使焊縫結(jié)構(gòu)無法達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

2.成形缺陷產(chǎn)生的原因

（1）焊前準(zhǔn)備不足。現(xiàn)在進(jìn)行單面焊雙面成形焊接時(shí)，大多會(huì)在背面貼上陶瓷襯墊，這提高了成形的質(zhì)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(zhì)未清理干凈，或者焊條未經(jīng)過烘干處理而直接進(jìn)行焊接工作，那么焊接質(zhì)量和成形自然無法得到保障。

（2）焊接工藝參數(shù)不合理。焊接工藝參數(shù)包括焊接電流、焊接電弧電壓、焊接層數(shù)等。在焊接電流參數(shù)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(chǎn)效率。但是電流過大時(shí)，容易出現(xiàn)咬邊、焊穿和金屬飛濺等情況；而電流過小，則會(huì)出現(xiàn)電弧不穩(wěn)、熔透深度不足導(dǎo)致的熔合不良、夾渣等問題。在電弧電壓參數(shù)方面，如果電弧過長，其他氣體容易侵入熔滴，使焊縫產(chǎn)生氣孔；電弧過短的話，則會(huì)增加熔池表面的壓力，不利于熔渣的上浮，從而產(chǎn)生氣孔、夾渣問題。在焊接層數(shù)方面，焊接層數(shù)的選擇也需要謹(jǐn)遵工藝要求，如果厚度過大，會(huì)產(chǎn)生夾渣和未熔合等缺陷；但是厚度過小的話，則會(huì)產(chǎn)生咬邊、焊縫兩側(cè)熔合不佳的情況。

二、板材對(duì)接單面焊雙面成形焊接中對(duì)成形缺陷的預(yù)防

1.做好焊前準(zhǔn)備工作

做好焊前準(zhǔn)備工作是提高焊接質(zhì)量的關(guān)鍵，可以從以下幾個(gè)方面入手。首先，在進(jìn)行板材對(duì)接時(shí)，板材之間要固定并且水平，V形坡口內(nèi)的鐵銹、油污等用打磨機(jī)清理干凈，露出金屬光澤，提高焊接時(shí)的熔合質(zhì)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(shí)，要保障陶瓷墊與焊件緊密結(jié)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(shù)

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

3.焊接操作的注意事項(xiàng)

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(jīng)過幾次焊接才能成形。既要保證正面的焊接質(zhì)量，又要保障反面的焊接質(zhì)量。而且有時(shí)候反面是看不到的，只能通過X光等進(jìn)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(shí)，由于工件溫度低、熔池結(jié)晶速度快，要格外注意焊接電流、速度等。在填充焊時(shí)，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(jìn)行焊接，擺動(dòng)幅度逐層加大。而且為保障熔合度，需要在坡口兩側(cè)停留。進(jìn)行蓋面焊接時(shí)，焊接電流相對(duì)填充焊時(shí)減小，熔池形狀保持均勻。

參考文獻(xiàn)：

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

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