手工電弧焊單面焊雙面成型焊接工藝研究

【摘要】單面焊雙面成型是指焊工正對焊縫坡口的正面進行施焊，焊縫焊接成型后，保證焊縫正反兩面都能得到既定的焊縫形狀，單面焊雙面成型焊縫是一種焊接操作方法，對焊工的專業操作技能要求比較高，這種焊接工藝的主要焊接方法有斷弧焊法和連弧焊法兩種。

【關鍵詞】焊條;焊接;焊接參數、單面焊雙面成型

一、單面焊雙面成型的焊接要點

（一）對焊接設備的技術參數要求

焊接設備其功能必須具備單面焊雙面成形的要求，有適當的焊接電流調節范圍，電弧的穩定性好;同時也有推力電流調節，可根據不同焊接位置對電弧的推力進行調整實現電弧推力大小運用自如;還應有引弧電流調節裝置，對不同焊條藥皮種類可以有效地引燃電弧，實現順利施焊的目的。

（二）準確的調節電流和運用

施焊時準確的調節電流，焊接位置包括平、橫、立、仰位置焊接，對于獲得良好的焊接內在質量和美觀的焊縫成形是至關重要的。要根據母材材質、厚度、位置和焊接環境的不同，選用不同的焊接電流，引弧電流和推力電流，調電流要做到一聽、二看、三比較，即聽電弧穿透焊縫時的聲音，看電弧燃燒狀況，比較熔池形狀及焊縫成形形狀。

（三）單面焊雙面成形引弧要領

實施單面焊雙面成形的引弧尤為重要，如果引弧的方法不到位，容易出現“粘條”和“拉熄”現象，因此應在焊縫中要做到一“引”便“著”;一“落”便“準”。要想做到此做法，平時多加訓練，酸性焊條采用觸及法和劃擦法均可，堿性焊條必須采用劃擦法引弧。因而焊接前要對焊接設備的引弧電流調節適中到位，酸性焊條較堿性焊條引弧電流偏小一些，這樣可以順利實現引弧。其技巧特點是：引弧時焊工要蹲穩，手臂要用力持鉗，手腕微微用力做點劃動作。練習時，從劃擦法開始，逐漸縮短劃擦距離及焊條頭與工作面的距離。輕落輕起，克服慣性，快慢適中，達到嫻熟的引弧，是實施單面焊雙面成形的基礎前提保障，確保高質量焊縫的前提。

（四）對焊接熔池內的熔渣和鐵水的辨識

在施焊過程中在電弧的作用下焊材與母材同時進行熔化，能夠辨別清楚熔渣和鐵液，是滿足單面焊雙面成形操作技能的一個基本要求。熔池鐵水在前，熔渣在后，電弧下的鐵液溫度高，可看到液體且發亮并處于下層。而熔渣的溫度低，偏暗，在鐵水上浮動。若焊接中分不清熔渣和鐵水，就無法看清焊縫邊緣及熔合情況，焊接盲目性很大，致使焊縫無法達到單面焊雙面成形的效果。

（五）施焊時運條方式得當

焊縫質量好壞和外形的優劣主要由運條方法來決定，作為單面焊雙面成形焊工應掌握多種運條方法，分別是：鋸齒形、半月牙形、往復運條和環形運條等，運條是焊工焊接技能中必須具備的基本功之一，懂得各種運條方法的特點與區別，可根據焊縫的位置與形狀確定運條方式，表面成形與內部質量達到理想狀態。

（六）焊接接頭時更換焊條速度要快

施焊時在焊接接頭處更換焊條速度要快與準，因為更換速度直接影響焊接接頭和焊縫的質量。快，即在前道焊縫收尾處尚處于紅熱狀態，立即引弧，這樣起弧后焊縫金屬易于熔合，能有效地避免焊接熔池溫度低氣孔和夾渣等缺陷。準，即熔合接頭恰到好處，掌握運弧的位置與重疊量不然接頭就會偏高或偏低，影響成形美觀。

（七）焊接熔池重力的處理

要克服重力對焊縫成形的不利影響。焊接時，熔融的鐵水和熔渣始終受重力作用，且這個作用總是垂直向下的，但不一定都是通過焊縫中心的。為此，焊工要通過采用調整焊條的角度，改變熔池的形狀及電弧在熔池上部壓低和稍作停留等方法來克服重力的不利影響。

（八）處理好“三度”的關系

焊接時焊工的三度是指：焊條角度、熔池溫度與焊接速度三者的關系，無論何種位置的環縫，焊條燃燒時必須學會辨識焊接熔池溫度，根據溫度的高低調整焊接速度，若環形全位置環縫根據焊縫焊接位置的變化合理調整焊條角度，才能實現焊縫的成形與焊接質量的優良性。

二、斷弧焊法的技巧要點

（一）斷弧焊的操作方法

一點法，建立與第一個熔池的方法相同。施焊時應使電弧同時熔化焊件坡口兩側鈍邊，聽到“噗”聲后，果斷滅弧。為防止一點擊穿焊接過程中產生縮孔，應使滅弧頻率保持在50～60次/min。

兩點法，現簡述如下先在焊件端前方約10mm處的坡口面上引弧，然后將電弧拉回至始焊處稍加擺動，對焊件進行1～2s的預熱。當坡口根部產生“汗珠”時，立即將電弧壓低約1～1.5s后，可聽到電弧穿透坡口而發出的“噗”聲，看到定位焊縫以及相接的兩側坡口面的金屬開始熔化，并形成第一個熔池。當金屬尚未完全凝固，熔化中心還處于半熔化狀態，重新引燃電弧，并在該熔池前方接近鈍邊的坡口面上，以一定的焊條傾角擊穿焊件根部，擊穿時先以短弧對焊件根部加熱1～1.5s，然后再迅速將焊條朝焊接方向挑劃。當聽到焊件被焊條擊穿的“噗”聲時，應快速使一定長的弧柱帶著熔滴穿過熔孔，使其與熔化金屬分別形成背面與正面焊道熔池，此時要迅速抬起滅弧，動作如稍有遲緩，可能會造成根部燒穿。約1s后，當上述熔池還未完全凝固，尚有比所用焊條直徑稍大的黃亮光電時，快速引燃電弧并在第一個熔池前方進行擊穿焊。然后繼續按上述方法施焊，便可完成兩點法單面焊雙面成形的焊縫。

三、連弧焊法的技巧關鍵

連弧焊法是在焊接過程中電弧連續燃燒，不熄滅，采取較小的坡口鈍邊間隙，較大的鈍邊厚度，選用偏小的焊接電流，始終保持短弧連續施焊的一種單面焊雙面成型技術。

連弧焊法基本操作要點如下：

（一）引弧后先將電弧壓縮到最低程度，并在施焊處以小齒距的鋸齒形運條組作橫向擺動，對焊件進行加熱。當坡口根部產生“出汗”現象時，盡力將焊條往根部送下做一個擊穿動作，待聽到“噗”的一聲形成熔孔后，迅速將電弧移到任一坡口面，隨后在坡口間以一定的焊條傾角做微小擺動，時間約為1.5s，使電弧將坡口根部兩側各熔化1.5mm左右，然后將 焊條提起1～2mm，以小齒距的鋸齒形運條作橫向擺動，使電弧邊熔化熔孔前沿，邊向前施焊。施焊時一定要將焊條中心對準熔池的前沿與母材交界處，使每個新熔池與前一個熔池相重疊。

（二）收弧時，緩慢地把焊條向熔池后方的左側或右側帶一下，隨后將焊條提起收弧。接頭時，先在距弧坑10mm處引弧，以正常運條速度運至弧坑的1/2處，將焊條下壓，待聽到“噗”的一聲后，就做1～2s的微小擺動，使其在熔化前沿的同時向前運條施焊。

連續焊法的施焊過程中，由于采用了較小的根部間隙與焊接參數，并在短弧條件下有規則地進行焊條擺動，因而可造成熔滴向熔池均勻過渡的良好條件，使焊道始終處于緩慢加熱和冷卻的狀態，這樣不但能獲得溫度均勻分布的焊縫和熱影響區，而且還能得到成形整齊、表面細密的背面焊道，因此連弧焊法是一種能保證焊縫具有良好力學性能和內在質量的單面焊雙面成型操作技術。

（三）選用合理的焊接參數

連弧焊法的施焊過程中，根據焊接位置的不同合理選用焊接參數，根據厚度和坡口形式確定焊縫定位間隙，結尾處較起始處寬20%，鈍邊也是如此收尾處較起始處厚20%，焊接溫度升高因素所致;焊接速度根據熔池融化狀態，慢慢地加快，不然容易下墜，影響成形質量與美觀。

四、結束語

單面焊雙面成型焊接技術是焊條電弧難度較大的一種操作技能，熟練掌握操作要領和技巧才能保證焊出內外質量合格的焊縫與試件。對于實施單面焊雙面成形的焊工，施焊承重或管道壓力容器，必須的進行特種設備作業人員專業的技能培訓和考試，才允許進行相應的焊接項目。

作者簡介：王元平（1971─），焊工高級技師。國家能源準能集團焊工技能大師，主要從事焊工技術及焊接工藝和焊接質量方面的研究。