在焊工比赛过程中,板材对接横焊(PC)是比赛中常见的一类,主要采用E6013(J421)焊条进行焊接,但是出现了收弧缩孔,弧坑裂纹,盖面接头超高、超宽、咬边及外观成形不良等焊接缺陷;无损检测时易出现夹渣,折断试验时根部容易出现缺陷,通过不断的试验,摸索出一套合适的焊接参数和焊接操作方法,以供广大焊工学习。
焊接电流对各种缺陷的影响
(1)焊接电流偏大?根部焊接易产生弧坑缩孔和裂纹,背面飞溅大,且容易产生咬边和过瘤缺陷,正面焊道夹角大,操作手法不易控制,成形差;填充焊时,熔池温度偏高,成形不易控制;盖面时成形不良,易产生咬边缺陷。
(2)焊接电流偏小?根部不易产生收弧缩孔和裂纹,但电弧吹力小,熔渣与熔池不易分离,背面成形不易控制;填充焊接时,熔池温度过低,易产生夹渣、未熔合等缺陷;盖面焊接时,焊缝成形较好,操作易于控制。
焊接工艺(立板)
(1)母材、焊接电源及焊材?试件准备如表1所示。
???(2)试件组对?试件定位焊在坡口内进行,两端定位焊长度不超过20mm,坡口如附图所示,始焊端a=3.2mm,终焊端b=4.0mm,钝边0.5~1.0mm。反变形角度?1°~3°。用角向磨光机把母材坡口两侧20mm范围内的油、锈打磨干净,露出金属光泽。
坡口示意
(3)焊接参数?具体参数如表2所示。
操作方法
(1)打底层焊接?打底焊接时,焊条与板的纵向夹角为70°~80°,横向夹角90°,由始焊端向终焊端方向焊接,采用灭弧法打底,起弧位置在定位焊,划擦引弧。引燃电弧后在始焊端做小锯齿缓慢摆动,让熔池温度渐渐升高,摆动到坡口根部时看到熔池与坡口根部两侧充分熔合后迅速熄弧。看到熔池变成暗红色后再引燃电弧,让焊条直径的1/2在熔池上燃烧,1/2在坡口根部燃烧,熔孔打开后焊条燃烧稍加停留,形成另一个新熔池后迅速熄弧,以此类推。当第一根焊条焊完时,迅速在熔池上反复灭弧2~3次,让熔池缓慢冷却,以防止收弧处产生缩孔或弧坑裂纹。第一根焊条焊完后,用角向磨光机把收弧处10mm左右的地方打磨薄一些,接头时在打磨处10mm的地方引燃电弧,然后迅速拉向收弧处打磨薄的地方,此时焊条要下压送到坡口根部,让2/3的焊条在根部燃烧,1/3的焊条在根部焊道上燃烧,打开熔孔后停留时间稍长一些,1~2s为宜,以保证接头时根部背面焊道熔合良好,防止产生夹渣或未焊透等缺陷。再次接头时按照上述方法进行即可。
(2)填充层焊?首先,填充焊采用灭弧法焊接,从始焊端引燃后电弧焊条在坡口内做横向摆动让焊道稍加预热,焊接的前3步燃弧时间稍长一些,灭弧的摆动方法是采用中间引弧由左向右摆动,焊条摆动到右侧稍做停顿收弧;然后在中间引弧由右向左摆动;焊条摆动到左侧稍做停顿收弧,以此类推。焊接时注意两侧坡口的预留深度要在1~1.5mm为宜,注意步与步之间的衔接要到位,以防止填充产生夹渣。
其次,填充接头时电弧要适当拉长2mm为宜,在上一个收弧的弧坑处预热约1s再压低电弧正常焊接,防止接头成形不良或接头时产生夹渣。焊到终焊端时一定要填满弧坑防止产生弧坑裂纹,快速灭弧2~3次慢慢降低熔池温度,从而防止弧坑裂纹的产生。
(3)盖面层焊接?盖面也是采用灭弧法焊接,只是摆动方法有所不同。盖面时采用中间引弧向左摆动让熔池与左侧坡口边熔合好再向右摆,焊条回到中间时收弧,在中间引弧向右侧摆动让熔池与右侧坡口边熔合好再向左摆,焊条回到中间时收弧,以此类推。焊接时要注意熔池与坡口两侧的熔合情况,防止产生咬边,注意观察熔池形状和熔池温度,控制好燃弧和熄弧时间、摆动的频率以及前进时步伐的大小,以保证前后熔池的形状保持一致,从而达到焊道高低宽窄一致,纹路均匀、成形美观的效果。
操作注意事项
(1)打底焊?打底时注意控制熔孔的大小,熔池的体积和熔池的温度,防止背面焊道产生焊瘤或未熔合。根部接头打磨成缓坡状,注意不要破坏坡口底边形状,避免影响接头质量。根焊结束后,用角向磨光机将根部焊道夹角大的地方清除掉,避免填充时产生夹渣。
(2)填充焊?填充时注意坡口两侧停留时间及预留深度;注意每层的填充厚度,过厚时易产生夹渣和未熔合,最后一层填充不能破坏上坡口边缘,影响盖面层的焊接,同时预留深度1~1.5mm。
(3)盖面焊?盖面焊接时,采用直流反接法,保持电弧长度为2mm左右,同时需要注意引弧的位置,控制好熔池形状、熔池温度,熄弧要干脆避免发生连弧现象,控制好燃弧时间和熄弧时间,两侧的上行步伐要均匀防止产生焊道偏移。