低合金鋼板單面焊雙面成形焊接技術應用要點

黃開勤

（廣州海員學校，廣東 廣州 510260）

0 前言

低合金鋼板單面焊雙面成形技術在工業生產中有著廣泛的應用前景。 低合金鋼板單面焊雙面成形技術在工業焊接中由于操作困難導致應用低合金鋼板單面焊雙面成形技術所形成的焊縫極易出現焊接缺陷，影響焊縫的焊接質量。為保證焊縫的焊接質量需要對應用低合金鋼板單面焊雙面成形技術中所需要注意的問題進行分析，通過采取合理有效的措施最大限度地保證焊縫質量。

1 低合金鋼板單面焊雙面成形技術應用中焊縫缺陷原因分析

低合金鋼板單面焊雙面成形技術能夠應用于厚度較大的低合金鋼板對接橫焊工作，通過應用低合金鋼板單面焊雙面成形技術能夠完成單面焊雙面成型，從而使焊件形成良好的焊接質量。但是在低合金鋼板單面焊雙面成形技術的實際應用中由于焊縫填充層和蓋面層極易產生液態金屬下墜和蓋面層上邊緣咬邊現象，從而極大地影響著焊縫的焊接質量，導致低合金鋼板單面焊雙面成形技術的焊接操作難度極大，不利于工人掌控。以16Mn鋼板為例，在應用低合金鋼板單面焊雙面成形技術進行焊接時將使用507焊條焊接，由于焊接鐵水滲落將使焊縫的焊接質量受到極大的影響。該文將就焊接缺陷的原因進行分析：在應用低合金鋼板單面焊雙面成形技術時，如果采用直流反接法橫焊，焊接熔化后的液體金屬液將在重力的作用下下流至下坡口面上容易形成層間夾渣，不僅影響焊縫的質量，而且容易在焊縫坡口上邊緣處產生咬邊，在焊縫的下邊緣處易形成液態金屬下墜，從而極大地影響焊縫的焊接質量。理論上來說，在應用低合金鋼板單面焊雙面成形技術進行橫焊時，焊接所產生的液態金屬和熔渣在視野清楚的情況下能夠較易區分，通過在焊接過程中進行一些操作應當能夠較好地控制熔池。但是在實際的焊接操作中，橫焊所產生的液體金屬在重力的作用下將會沿著下坡口面下墜，并在焊縫坡口的上坡口面產生溝槽和咬邊，造成低合金鋼板單面焊雙面成形技術的焊接操作難度極大。導致這一現象的最主要原因在于焊接過程中焊接不規范，未能靈活地調整焊條角度、控制弧長，導致運條存在較大的問題，橫焊層間出現未熔合、夾渣和表面層上邊緣咬邊、下邊緣液態金屬下墜等的問題。為了提高低合金鋼板單面焊雙面成形焊接技術的焊縫效果，需要在橫焊時通過采用多層多道焊工藝，對焊接熔池進行更好的控制，通過多層焊接（控制各焊層厚度）的方式實現對于焊接熔池體積和溫度的控制，提高焊縫的焊接質量。

2 低合金鋼板單面焊雙面成形技術應用中鋼板裝配和焊接參數的控制

以某型板材16Mn鋼板為例，試驗板材厚度為12 mm，低合金鋼板單面焊雙面成形技術應用采用V型坡口（坡口面兩邊的合成角度不大于65°），坡口鈍邊0.5 mm～1.0 mm。對于坡口的對接、裝配時需要考慮到焊縫的熱應力所導致的橫向收縮，通過控制焊縫末端間隙略大于始端間隙，用以確保焊縫取得良好的焊接效果。在低合金鋼板單面焊雙面成形技術應用過程中定位焊縫長約20 mm，焊接將采用時代逆變焊機PE61-400，橫焊時將采用多層焊接，通過預留3°左右的反變形量用以避免焊接熱所導致的反變形。低合金鋼板單面焊雙面成形技術應用過程中的焊接參數見表1。

表1 打底層的焊接參數

2.1 打底層的焊接操作

在應用低合金鋼板單面焊雙面成形技術進行橫焊時，通過將焊條保持一定的下傾角70°～80°，并與焊件的水平軸線傾斜70°～80°用以降低液態金屬受重力的影響。焊接時，需要遵照下坡口面-上坡口面的焊接順序，并將坡口容易擊穿區域進行錯開并保持一定的距離，以免造成焊接擊穿影響焊接效果.焊接開始后，首先在定位焊縫前10 mm～15 mm處的坡口面上劃擦引弧，然后將電弧迅速回拉到定位焊縫中心部位處加熱坡口，當見到坡口兩側金屬即將熔化時，將熔滴金屬送至坡口根部，并壓一下電弧，使熔滴與熔化的定位焊縫和母材金屬熔合成第一個熔池。在焊縫背面當聽到背面電弧的穿透聲時控制焊條與焊件保持成一定的傾角，并控制焊條電弧，避免焊條與坡口之間的距離過大，焊接過程中主要以短弧焊接為主。

2.2 橫焊打底層采用滅弧焊的操作手法

在焊接過程中，控制電弧燃燒時間，在焊條熄弧前，為了提高焊接質量可以采用向熔池背面補充幾滴熔滴的方式來減少焊液滲漏所產生的凹陷缺陷。同時在焊條更換時應當快速更換用以降低焊縫冷卻所產生的影響，更換焊條過程中利用電弧的加熱和吹力，重新擊穿坡口鈍邊的方式確保焊縫能夠焊透、接頭光滑。

由于采用多層焊接方式，對于其余各層的焊接將采用多道焊直線運條法，控制好每層焊道的運行方向，確保其能夠與上一層焊道相重合。焊接運條時坡口兩側中間稍慢，用以保證焊縫能夠形成良好的焊接質量。在運用直線運條法進行焊縫覆蓋時，對于每一道焊縫應當盡力控制其至少壓住下焊縫的1/3區域，以便于焊縫各層焊道之間能夠平穩圓滑地過渡，從而將焊道之間因焊接所形成的溝槽降至最低，從而使焊接后的焊縫表面光滑美觀，提高了焊縫的焊接質量.

3 結語

焊接是現代工業生產中的一種重要工藝，通過焊接工藝能夠有效地將所需焊接的部件連接在一起。隨著技術的發展與應用焊接技術已經形成完善的焊接體系，能夠使母材形成良好的焊接焊縫。在應用低合金鋼板單面焊雙面成形技術進行焊接作業時，需要采取合理的措施來避免橫焊過程中產生的未融合與夾渣缺陷。該文在分析低合金鋼板單面焊雙面成形技術焊接過程中產生咬邊、夾渣缺陷原因的基礎上對如何做好焊縫缺陷的控制進行了分析。通過預防措施的應用有效地避免了低合金鋼板單面焊雙面成形技術應用過程中因液體金屬下墜所導致的焊縫缺陷，提高了低合金鋼板單面焊的焊縫質量。