手工电弧焊低碳钢板立焊位单面焊双面成型技术

手工电弧焊低碳钢板立焊位单面焊双面成型技术 [原创 2011-11-07 12:35:30] 字号：大 中 小

1、低碳钢板立焊

（1）焊前准备

焊前准备的内容与低碳钢平板平焊基本一致。试件固定在垂直面内，间隙小的一端在下面。

（2）操作要点

立焊时液态金属在重力作用下易下坠而产生焊瘤，并且熔池金属和熔渣易分离造成熔池部分脱离熔渣的保护，操作或运条角度不当，容易产生气孔。因此立焊时，要注意控制焊条角度和短弧焊接。

1） 打底焊 打底层的焊接要点与钢板平焊位置基本一致。采用直径为3.2mm的焊条，焊接电流90—100A。焊条与板体下倾角度为70°—80°，选用断弧焊—点击穿法。

2） 填充焊 填充焊的运条手法为月牙形或横向锯齿形，采用直径为3.2mm的焊条，焊接电流110—120A。焊条与板件下倾角度为70°—80°。

3） 盖面层 盖面层施焊的焊条直径、焊接电流、焊条角度，运条方法及接头方法与填充层相同。

2、低碳钢板横焊

（1）焊前准备

焊前准备的内容与低碳钢平板平焊基本一致，预留反变形角度为5°—6°。

（2）操作要点

横焊时液态金属在自重作用下易下淌，在焊缝上侧易产生咬边，下侧易产生焊瘤。因此，要选用较小直径的焊条、较小的焊接电流，采用多层多道焊、短弧操作。

1） 打底焊 打底层的焊接要点与平焊基本一致。采用直径为3.2mm的焊条，焊接电流110—120A。焊条与板件下倾角度为70°—80°，与焊接前进方向的夹角约为70°。选用断弧焊—点击穿法。

2） 填充焊 填充焊的运条手法为直线运条，不作任何摆动。采用直径为3.2mm的焊条，焊接电流130—140A。焊道分布如图2—18所示。焊下侧焊道时焊条与下试板倾角为90°，焊上侧焊道时焊条与下板倾角60°—70°。焊道之间搭接要适当，不要产生深沟，以免产生夹渣。一般两焊道之间搭接1/3—1/2为宜。最后一层填充层距母材表面2mm。

图2-18 焊缝层次分布简图

3） 盖面层 盖面层施焊的焊条直径为3.2mm的焊条，焊接电流100—110A。直线运条，不做任何摆动。焊下侧焊道时，要注意与坡口下侧的熔合。焊上侧焊道时，要注意推动熔池金属熔合坡口上侧被熔化的母材，避免咬边。盖面层的各焊道应平直，搭接平整，后一道焊缝压住前一道焊缝1/2左右。

3、低碳钢板的T形接头

（1）焊前准备

1）试件尺寸 材质：Q235；试件尺寸；150mm×80mm×12mm；坡口尺寸如图2-15所示。

2）焊接材料及设备：E4303，φ3.2mm/φ4.0mm；BX3-300。

3）焊前清理 将坡口两侧20mm范围内的铁锈、油污、氧化物等清理干净，使其露出金属光泽。

4） 装配与定位焊 定位焊缝位于T形接头的首尾两处。

（2）操作要点

焊道分布如图2—19所示。

1） 打底焊 焊条直径3.2mm，焊接电流为110—120A，焊条角度如图2—20所示。采用直线运条，压低电弧，必须保证顶角处焊透，电弧始终对准顶角，焊接过程式中注意观察熔池，使熔池下沿与底板熔合好，熔池上沿与立板熔合好，使焊角对称。

图2-19 焊道分布 图2-20 打底焊条角度

2） 盖面焊 盖面焊前应将打底层清理干净。焊条角度如图2-21所示。焊盖面层下面的焊道时，电弧应对准打底焊道的下沿，直线运条。焊盖面层上面的焊道时，电弧应对准打底焊道的上沿，焊条稍横向摆动，使熔池上沿与立板平滑过渡，熔池下沿与下面的焊道均匀过渡。焊接速度要均匀，以便形成表面较平滑且略带凹形的焊缝。如果要求焊角较大，可适当摆动焊条，如锯齿形，斜圆圈形都可。

图2-21 盖面焊条角度

4、 低碳钢水平转动管的焊接

管子在水平位置下焊接，由全位置变为平焊或爬坡焊的位置，对焊工的操作和焊缝成型都十分有利。

（1） 焊前准备

1） 试件及坡口尺寸 材质：20号钢；试件尺寸：φ108mm×8mm；坡口尺寸如图2-22所示。

图2-22 管道水平转动焊对口简图

2）焊接材料及设备：E4303，φ2.5mm/φ3.2mm；BX3-300。

3）焊前清理 将坡口两侧20mm范围内的铁锈、油污、氧化物等清理干净，使其露出金属光泽。

4）装配与定位焊 组对间隙：2—3 mm；错边量：≤1 mm；钝边：0.5—1 mm；定位焊：定位焊缝位于管道截面

上相当于“10点钟”和“2点钟”的位置，每处定位焊缝长度为10—15 mm。

（2）操作要点

1）打底焊

打底焊道为单面焊双面成型，既要保证坡口根部焊透，又要防止烧穿或形成焊瘤。采用断弧焊，操作手法与钢板平焊基本相同。焊条直径2.5 mm，焊接电流60—80A。打底焊的操作顺序是：从管道截面上相当于“10点半钟”的位置起焊，进行爬坡焊，每焊完一根焊条转动一次管子 ，把接头的位置转到管道截面上相当于“10点半钟”的位置。焊条角度如图2—23所示。焊条伸进坡口内让1/3—1/4的弧柱在管内燃烧，以熔化两侧钝边。熔孔深入两侧母材0.5 mm。更换焊条进行焊缝中间接头时，采用热焊法。与钢板平焊相同。

图2-23 水平转动焊时的焊条角度示意图

在焊接过程中，经过定位焊缝时，只需将电弧向坡口内压送，以较快的速度能过定位焊缝，过渡到坡口处进行施焊即可。

2）填充焊

采用连弧焊进行焊接。施焊前应将打底层的熔渣、飞溅清理干净。焊条直径3.2mm，焊接电流90—120A，焊条角度与打底焊相同。其他注意事项与钢板平焊相同。

3）盖面焊

盖面焊缝要满足焊缝几何尺寸要求，外形美观，与母材圆滑过渡，无缺陷。施焊前应将填充层的熔渣、飞溅清理干净。焊条直径3.2mm，焊接电流90—110A。施焊时焊条角度、运条方法与填充焊相同，但焊条水平横向摆动的幅度应比填充焊更宽，电弧从一侧至另一侧时应稍快些，当摆至坡口两侧时，电弧应进一步缩短，并要稍作停顿以避免咬边。

二、 单面焊双面成型

1、 钢板对接立焊

1）焊前准备

试件尺寸及要求

1试件材料：20g。

图5-1 平板对接立焊试件及坡口尺寸

2试件及坡口尺寸：300mm×200 mm×20 mm如图5-1所示

3焊接位置：立焊。

4焊接要求：单面焊双面成型。

5焊接材料：E4303。

2、准备工作

1选用BX3—300型弧焊变压器。使用前应检查焊机各处的接线是否正确、牢固、可靠，按要求调试好焊接工艺参数。同时应检查焊条质量，不合格的焊条不能使用。焊接前焊条应严格按照规定的温度和时间进行烘干，然后放在保温筒内随用随取。

2清理坡口及其正、反两面两侧20mm范围内的油、污、锈，直至露出金属光泽。

3准备好工作服、焊工手套、护脚、面罩、钢丝刷、锉刀和角向磨光机等。

3、试件装配

1装配间隙 始端为2.0mm ，终端为2.5mm。

2定位焊 采用与焊接试件相应型号焊条进行定位焊，并在试件坡口内两端点焊，焊点长度为10—15mm，将焊点接头端打打磨成斜坡。

3预置反变形量3°~4°。

4错边量≤1.2mm。

2）焊接工艺参数（表5-1）

表5-1 平板对接立焊工艺参数

焊接层次 焊条直径

焊接电流（A）

打底焊(第一层) 3.2

100～110

填充层(第二、三层) 3.2

110～120

盖面层(第四层) 3.2

100～110

操作要点及注意事项

分四层、四道施焊，如图5-2所示。

打底焊 可采用连弧法也可采用断弧法。本实例采用连弧法。

1引弧 在定位焊缝上端部引弧，焊条与试板的下倾角定为75°~80°，与焊缝左右两边夹角为90°。当焊至定位焊缝尾部时，应稍作停顿进行预热，将焊条向坡口根部压一下，在熔池前方打开一个小孔（称熔孔）。此时听见电弧穿过间隙发出清脆的“哗、哗”声，表示根部已熔透。这时，应立即灭弧，以防止熔池温度过高使熔化的铁水下坠，使焊缝正面、背面形成焊瘤。

2焊接 运条方法采用月牙形或锯齿形横向短弧操作方法。弧长应小于焊条直径，电弧过长易产生气孔。在灭弧后稍等一会儿，此时熔池温度迅速下降，通过护目玻璃可看见原有白亮的金属熔池迅速凝固，液体金属越来越小直到消失。这个过程中可明显地看到液体金属与固体金属之间有一道白发亮的交接线。这道交接线轮廓迅速变小直到一点而消失。重新引弧时间应选择在交接线长度大约缩小到焊条直径1~1.5倍时，重新引弧的位置应为交接线前部边缘的下方1~2mm处（图5-3）。这样，电弧的一半将前方坡口完全熔化，另一半将已凝固的熔池的一部分重新熔化，形成新的熔池。这新熔池一部分压在原先的熔敷金属上运动，不断形成根部焊透程度良好的焊缝，直到再次发现熔池温度过高，再一次灭弧等待熔池冷却。如此反复焊接便可得到整条焊缝。这就是打底层的“半击穿焊法”。

图5-2 钢板对接立焊示意图 图5-3 重新引弧的位置

a)“半击穿法”接弧处b)“不击穿法”接弧处

3收弧 打底层焊在更换焊条前收弧时，先在熔池上方作一个熔孔，然后回焊约10mm再灭弧，并使其形成斜坡形状。

4接头 分热接头和冷接头两种。

热接头 当熔池还处在红热状态时，在熔池下方约15mm坡口引弧，并做横向摆动焊到收弧处，使熔池温度逐步升高，然后将焊条沿着预先做好的熔孔向坡口根部压一下，同时使焊条与试板的下倾角度增加到约90°。此时听到“哗、哗”的声音。然后，稍作停顿，再恢复正常焊接。停顿时间要合适。若时间过长，根部背面容易形成焊瘤；若时间过短，则不易接上接头或背面容易形成内凹。要特别注意：这种接头方法要求换焊条动作越快越好。

冷接头 当熔池已经冷却，最好是用角向砂轮或錾子将焊道收弧处打磨成长约10mm斜坡。在斜坡处引弧并预热。当焊至斜坡最低处时，将焊条沿预作的熔孔向坡口根部压一下，听到“哗、哗”的声音后，稍作停顿后恢复焊条正常角度继续焊接。

5打底层焊缝厚度 坡口背面1~1.5mm，正面厚度约为3mm。

填充焊 在距焊缝始焊端上方约10mm处引弧后，将电弧迅速移至始焊端施焊。每层始焊及每次接头都应按照这样的方法操作，避免产生缺陷。运条采用横向锯齿形或月牙形，焊条与板件的下倾角为70°~80°。焊条摆动到两侧坡口边缘时，要稍作停顿，以利于熔合和排渣，防止焊缝两边未熔合或夹渣。填充焊层高度应距母材表面低1~1.5mm，并应成凹形，不得熔化坡口棱边线，以利盖面层保持平直。

盖面焊 引弧操作方法与填充层相同。焊条与板件下倾角70°~80°，采用锯齿形或月牙形运条。焊条左右摆动时，在坡口边缘稍作停顿，熔化坡口棱边线1~2mm。当焊条从一侧到另一侧时，中间电弧稍抬高一点，观察熔

池形状。焊条摆动的速度较平焊稍快一些，前进速度要均匀，每个新熔池覆盖前一个熔池2/3~3/4为佳。换焊条后再焊接时，引弧位置应在坑上方约15mm填充层焊缝金属处引弧，然后迅速将电弧拉回至原熔池处，填满弧坑后继续施焊。

注意事项

焊接过程中，要分清铁水和熔渣，避免产生夹渣。

在立焊时密切注意熔池形状。发现椭圆形熔池下部边缘由比较平直轮廓逐步变成鼓肚变圆时，表示熔池温度已稍高或过高，应立即灭弧，降低熔池温度，可避免产生焊瘤（5-4）。

严格控制熔池尺寸。打底焊在正常焊接时，熔孔直径大约为所用焊条直径1.5倍，将坡口钝边熔化0.8~1.0mm,可保证焊缝背面焊透，同时不出现焊瘤。当熔孔直径过小或没有熔孔时，就有可能产生未焊透。

与定位焊缝接头时，应特别注意焊接透度。

对每层焊道的熔渣要彻底清理干净，特别是边缘死角的熔渣。

盖面时要保证焊缝边缘和下层熔合良好。如发现咬边，焊条稍微动一下或多停留一会，焊缝边缘要和母材表面圆滑过渡。

2．钢板对接横焊

（1）焊前准备

1）试件尺寸及要求

①试件材料：16Mn。

图5-4 熔池形状和温度的关系 图5-5 平板对接横焊试件及坡口尺寸

a)正常熔池，正常温度 b)下部边缘变圆表示熔

池温度高 c) 下部边缘变长表示熔池温度过高

②试件及坡口尺寸：300mm×200 mm×12mm如图5-5所示。

③焊接位置：横焊。

④焊接要求：单面焊双面成型。

⑤焊接材料：E5015。

准备工作 选用ZX-400型或ZX7-400型弧焊整流器，采用直流反接，基本要求与“对接立焊”相关内容相同。

试件装配 装配间隙始端为3.0mm，终端为4.0mm。

定位焊 采用与焊接试件相应型号焊条进行定位焊，并点焊于试件坡口内两端，焊点长度不得超过20mm，将焊点接头打磨成斜坡。

预置反变形量 预置反变形量6°。

错边量 错边量≤1.2mm。

（2）焊接工艺参数（表5-2）

表5-1 平板对接横焊工艺参数

焊接层次 焊条直径

焊接电流（A）

打底焊(第一层1道) 2.5 70～80

填充层(第二层2、3道 第三层4、5道) 3.2

120～140

盖面层(第四层6、7、8道) 3.2

120～130

操作要点及注意事项

可采用连弧或断弧焊。采用四层八道焊接，如图5-6所示。

打底焊

连弧焊接

在试件左端定位焊缝上引弧，并稍停进行预热。将电弧上下摆动，移至定位焊缝与坡口连接处，压低电弧待坡口熔化并击穿，形成熔孔，转入正常焊接。运条过程式中要采用短弧，运条要均匀，在坡口上侧停留时间应稍长些。运条方法及焊条角度如图5-7所示。

短弧焊接

横焊打底层焊接时采用灭弧法，焊接动作和焊条角度如图5-8所示。当电弧指向上、下坡口时，焊条角度如图5-9所示，得到的焊缝及熔孔如图5-10所示。

图5-6 平板对接横焊示意图 图5-7 平板对接横焊连弧打底运条与焊条角度示意图

图5-8 平板对接横焊断弧打底运条 图5-9 焊条角度 图5-10 焊缝及熔孔

方法与焊条角度示意图

采用两点击穿法，在坡口内引燃电弧，顺焊点向前方施焊并预热和熔化坡口最低处，击穿根部。这时，听到击穿根部的电弧声，并看到熔孔出现，形成熔池，立即灭弧。下一次引弧始终在熔池上沿处引弧，迅速移动到上侧坡口根部，将其击穿后，马上再移动到下侧坡口，击穿根部，然后再灭弧。每次灭弧、击穿应压着熔池的2/3向前移动。上下根部都不能停留时间过长。如果停留时间过长，上侧根部背面容易产生咬边，熔孔单侧约为0.8mm。更换焊条而灭弧时，必须填满弧坑，使熔池缓慢降温，以防止产生气孔、裂纹。

打底焊需要换焊条接头时，应在距前段焊道收尾处约10mm处的坡口内引燃电弧。持续预热升温，焊至坡口根部，将焊条伸入焊缝中心击穿根部。听到击穿根部的电弧声后，看到熔化的熔孔并稍作停顿，立即灭弧，继续正常运条，完成打底焊的焊接。接头操作技术和立焊基本相同。

2)填充焊

焊两层，填充层的焊条角度如图5-11所示。

各填充层均采用连弧多道焊接。由坡口下方开始焊接，逐道向上排列。每道焊缝压上道焊缝1/2，从左至右焊接。填充最后一层的高度距坡口边缘线1~2mm，并不能破坏上下坡口边缘线，以它为盖面的基准线。换焊条操作技术和立焊相同。

3)盖面焊

采用连弧多道焊接。由坡口下方始焊，逐步向上排列，每道焊缝之间压1/2左右。第一道焊道以熔化下侧坡口边缘1~2mm为宜，最后一道焊道以熔化上侧坡口边缘1~2mm为宜。焊条角度如图5-12所示。

图5-11 填充层的焊条角度

图5-12 横焊盖面焊时焊接夹角

a)焊条与工件夹角 b)焊条与焊缝夹角

1—下焊道 2—中间焊道 3—上焊道

4)注意事项

①保证根部熔透均匀，背面成型饱满。

②打底焊接时，要求运条动作迅速、位置准确。

③焊接各层时，必须注意观察上、下坡口熔化情况。熔池要清晰，无熔渣浮在熔池表面时，焊条才能向前移动。尤其是要注意避免上坡口处出现很深的夹沟，克服方法是电弧指向上侧坡口使其充分熔化。

3．垂直固定管焊接

（1）焊前准备

1）试件尺寸及要求

①试件材料：20。

②试件及坡口尺寸：300mm×200 mm×12mm如图5-13所示。

③焊接位置：垂直固定。

④焊接要求：单面焊。

⑤焊接材料：E4303。

2）准备工作

选用BX3-300型弧焊变压器，基本要求与“对接立焊”的相关内容相同。

3） 试件装配

① 装配间隙 为3.0mm。

② 定位焊 其相对位置如图5-14所示。采用与焊接试件相应型号焊条进行定位焊，并在试件坡口内进行定位焊，焊点长度为10~15mm,厚度为3~4mm，必须焊透且无缺陷。其两端应预先打磨成斜坡，以便接头。

③ 错边量 错边量≤0.8mm。

图5-13垂直固定管焊接试件及坡口尺寸 图5-14管子垂直固定管焊接

（2）焊接工艺参数（表5-3）

表5-3 垂直固定管焊接工艺参数

焊接层次 焊条直径

焊接电流（A）

打底焊(第一层) 2.5 80～85

填充层(第二层) 3.2

110～120

盖面层(第三层) 3.2

110～120

（3）操作要点及注意事项

采用三层六道焊接。垂直固定管焊接操作技术基本和板状对接横焊相同。不同之处是管子有弧度，焊条要随时变换角度。

1)打底焊

可采用连弧或断弧焊接。本实例为断弧焊接，采用逆时针方向焊接。焊条与试件夹角为70°~75°，如图5-15所示。

图5-15 焊条角度

在定位焊接点对称的坡口内引弧，采用两击穿法进行焊接。待坡口两侧熔化时，焊条向根部压送，熔化并击穿坡口根部，听到“哗、哗”的声音，并形成第一个熔池和熔孔，使两侧钝边熔化0.5~1.0mm，立即灭弧。待熔池收缩到原熔池的1/3时，马上重新引弧进行焊接。电弧始终从坡口上侧引燃，并在上侧根部停留约1s，然后向下侧运条。在下侧根部停留1~2s后，迅速移动焊条，使电弧沿坡口下侧后方灭弧。灭弧与接弧时间间隔要短，灭弧动作要果断，不得拉长电弧，灭弧频率每分钟70~80次。接弧位置要准确。焊接时应保持熔池形状大小一致，熔池铁水清晰明亮。

打底焊换焊条时，在距离前段焊缝收尾处后约10mm处引弧，连弧焊接至收弧弧坑中心坡口根部时，焊条向下压一下，听到“哗、哗”的声音，表示接头熔透并形成熔孔，立即灭弧，然后正常运条施焊。

与定位焊缝接头时，当运条到定位焊缝根部时，要留一个小孔，小孔直径与所用焊条直径相当。此时不能灭弧，

并将定位焊缝端预热，继续补充铁水让小孔自由封口，在封口的同时焊条向下压一下，听到“哗、哗”的声音后，稍作停顿，继续焊接约10mm，填满弧坑再收弧。

后半圈焊接时，引弧是从定位焊缝开始，然后接头。打底焊最后一个接头的操作方法和前一个接头的操作方法一样。

2)填充焊

采用连弧手法，进行一层二道焊接操作。换焊条接头是从收弧处前方约10mm处引弧，将电弧拉回弧坑并填满，然后正常运条施焊。从下侧坡开始排列，压第一道焊道1/3~1/2。填充层高度距离焊件表面坡口边缘线1~1.5mm，保持坡口边缘线完整。

盖面焊 盖面层分三道焊接，从下侧坡口开始向上排列。焊前应将填充层的熔渣和飞溅等物清理干净，并修平局部上凸的部分。采用直线不摆动运条。第一道焊道焊条与试件下侧夹角约为80°，使下坡口边缘熔化1~2mm，达到焊缝与试件表面圆滑过渡。

3)注意事项

④ 每层焊缝完成后，将熔渣和凸出的部分清除。

⑤ 坡口上侧、下侧和熔敷金属之间不能形成死角，以免形成夹渣及未熔合。

⑥ 运条过程中，必须根据管道圆弧的变化而不断变换焊条角度。

⑦ 盖面层要求高低、宽窄一致，避免上侧咬边。

二、 其他位置焊接

1． 钢板对接仰焊

1)焊前准备

⑧ 试件材料：20g。

⑨ 试件及坡口尺寸：300mm×220 mm×16mm如图5-16所示。

图5-16 钢板对接仰焊焊件及坡口尺寸

⑩ 焊接位置：仰焊。

? 焊接要求：单面焊。

? 焊接材料：E4303。

2）准备工作

选用BX3-300型弧焊变压器，基本要求与“对接立焊”的相关要求相同。

3）试件装配

①装配间隙 始端为3.2mm，终端为4.0mm。

②定位焊 采用与焊接试件相应型号焊条进行定位焊，并在试件坡口内两端点焊，焊点长度为10~15mm，将焊点接头端打磨成斜坡。

③预置反变形量 预置反变形量3°~4°

④错边量 错边量≤1.2mm。

（2）焊接工艺参数（表5-4）

表5-4 平板对接仰焊工艺参数

焊接层次 焊条直径

焊接电流（A）

打底焊(第一层) 2.5 80～90

填充层(第二、三层) 3.2

115～130

盖面层(第四层) 3.2

110～120

（3）操作要点及注意事项

平板对接仰焊是平板对接焊的四种位置中最困难的一个位置。如果操作不当容易造成焊缝正面产生焊瘤或高低差大，背面容易产生凹陷。因此，操作时必须采用短弧焊接。试件水平固定，坡口向下，间隙小的一端位于始焊端，采用四层四道焊接。

1） 连弧法

? 引弧 在定位焊缝上引弧，并使焊条在坡口内做轻微横向快速摆动，当焊到定位焊缝尾部时，应稍作预热，将焊条向上顶一下。听到“哗、哗”的声音时，坡口根部已被熔透，形成第一个熔池，并形成熔孔，熔孔向坡口两侧各深入0.5~1.0mm。

? 运条方法 采用月牙形或锯齿形运条。当焊条摆动到坡口两侧时，要稍作停顿，使填充金属与母材充分熔合，并应防止与母材交界处形成死角，以免不易清渣，形成夹渣及未熔合缺陷。

? 焊条角度 焊条与试件两侧夹角为90°，与焊接方向夹角为75°~85°。

? 焊接技术要点 焊接时，尽量将电弧压至最短，利用电弧吹力把铁水托住，并使一部分铁水过渡到坡口根部背面。要使新熔池覆盖前一个熔池1/2，并适当加快焊接速度，以减少熔池面积并形成较薄的焊肉，达到减轻焊肉的自重，避免造成焊瘤。焊层表面要求平直，避免下凸，否则给下层焊接带来困难，并易产生夹渣及未熔合等缺陷。

? 收弧 收弧时，将电弧向熔池的熔孔后移8~10mm，再灭弧，使焊缝形成斜坡。

? 接头

a.热接法 用热接头法焊接时，换焊条动作越快越好。在弧坑后面10mm的坡口内引弧，当运条到弧坑根部时，应缩小焊条与焊接方向的夹角。同时，将焊条顺原熔孔向坡口根部向上顶一下，听到“哗、哗”声音后，稍停并恢复正常手法焊接。

b.冷接法 其操作要点是用角向砂轮或錾子将收弧处打磨成10~10mm的斜坡。在斜坡上引弧并预热，运条至收弧根部。将焊条顺着原先熔孔迅速向上顶，听到“哗、哗”的声音后，稍作停顿，恢复正常手法焊接。

2） 断弧法

①打底焊

焊条与焊接方向夹角70°~85°，与试件两侧夹角为90°，采用一点击穿的手法施焊。

在定位焊缝上引弧，然后焊条在始焊部位坡口内作横向快速摆动。当焊至定位焊缝尾部时，应稍作停顿进行预热，并将焊条向上顶一下。听到“哗、哗”的声音，表示坡口根部已被熔焊透，根部熔池已形成，并使熔池前方形成向坡口钝边两侧各深入0.5~1.0mm的熔孔，然后向斜下方立即灭弧。

当熔池未完全凝固还剩下约1/3熔池时，立即再送入第二滴铁水，对准焊缝根部中心送焊条。焊条不做横向摆动，焊条送到位后保持一定熔化时间。这时，电弧应完全在试件坡口根部的背面。两侧坡口钝边应完全熔化，并熔入两侧母材0.5~1.0mm。操作时，灭弧动作要快速、干净利落，并使焊条每次都向上顶，利用电弧吹力顺利的把熔滴过渡到坡口背面。保证坡口正反两面金属熔化充分和焊缝成型号良好。

灭弧和再起弧时间要短，灭弧频率30~35次/min。每次再起弧的位置要准确，如图5-17和图5-18所示。

更换焊条前，应在熔池前方形成熔孔，然后回移约10mm灭弧。迅速更换焊条时，在弧坑后部10~15mm坡口内引弧，用连弧法运条到弧坑根部时，将焊条沿着预先做好的熔孔向坡口根部向上顶一下，听到“哗、哗”的声音声后稍停顿，立即向已形成的焊缝方向灭弧。接头完成后，继续正常运条进行打底焊接。

②盖面焊

引弧操作方法与填充焊相同。采用连弧手法施焊。焊条与焊接方向夹角85°~90°，与两侧试件夹角为90°。采用短弧焊接，并采用锯齿形或月牙形运条。焊条摆到坡口边缘时，要稍作停顿，以坡口边缘线为准熔化1~2mm，防止咬边。

接头采用热接法。换焊条前，应对熔池稍稍填铁水。更换焊条动作要迅速。换焊条后，在弧坑前10~15mm处引燃电弧，迅速将电弧拉回到弧坑处。做横向摆动或划一个小圆圈，使弧坑重新熔化形成新的熔池，然后进行正常焊接。

图5-17仰焊时的焊条角度及形象动作 图5-18 仰焊时第一遍焊缝形状

υ1—引弧方向 υ2—灭弧方向 a)较好的焊缝成型

°—电弧稍作停留号 b)稍有凹陷（塌腰）的焊缝成型

③注意事项

a. 打底层焊道要细而均匀，外形平缓，避免焊缝中间过分下坠。否则，容易给第二层焊缝造成夹渣或未熔合等缺陷。

b. 应仔细清理每层焊缝的飞溅和熔渣。

c. 表面层焊接速度要均匀一致，控制好焊缝高度和宽度，并保持一致。

2． 水平固定管焊接

（1） 焊前准备

1） 试板尺寸及要求

①试件材料：20。

②试件及坡口尺寸如图5-19所示。

③焊接位置：水平固定。

④焊接要求：单面焊。

⑤焊接材料：E4303。

图5-19 水平固定管焊接试件及坡口尺寸

2） 准备工作

选用BX3-300型弧焊变压器，基本要求与“对接立焊”的相关要求相同。

3） 试件装配

①装配间隙 始端为3.0mm。

②定位焊 其相对位置如图5-14所示，采用与焊接试件相应型号焊条进行定位焊，并在试件坡口内点焊，焊点长

度为10~15mm，厚度为3~4mm,并要求定位焊点焊透且无缺陷。其两端应预先打磨成斜坡，以便接头。

③错边量 错边量≤0.8mm。

（2）焊接工艺参数（表5-5）

表5-5 水平固定管焊接工艺参数

焊接层次 焊条直径

焊接电流（A）

打底焊(第一层) 2.5 85～95

填充层(第二层) 3.2

100～110

盖面层(第三层) 3.2

100～110

（3）操作要点及注意事项

采用三层三道焊接。

4） 打底焊

水平固定管根部焊缝常出现的缺陷分布状况如图5-20所示。图中1、5、6处产生缺陷可能性较大；2处易出现凹坑及气孔；3、4处铁水与熔渣易分离，透度良好；5处易用出现焊透程度过分及透度不均匀。

① 打底焊时根部前半圈的焊接 焊条角度如图5-21所示。焊接水平固定管在起焊时，应从仰焊部位中心线提前5mm处开始。操作是从仰焊缝的坡口面上引弧至始焊处，用长弧预热，当坡口内有似汗珠状铁水时，迅速压短电弧，靠近坡口钝边做微摆动。当坡口钝边之间熔化形成熔池时，焊条往坡口中心向上顶一下，并听击穿坡口根部的电弧声，便形成熔池和熔孔，立即灭弧，然后方可继续向前施焊。以半击穿焊法运条，将坡口两侧钝边熔透造成反面成型，并按仰焊、仰立焊、立焊、斜平焊、平焊顺序完成第一半圆圈焊接。为了保证平焊接头质量，在焊接前半圈应在水平最高点过去约5mm处灭弧。

图5-20 缺陷分布状况 图5-21 焊条角度

② 打底焊时后半圈的焊接 由于起焊时最容易产生凹坑、未焊透、夹渣、气孔等多种缺陷，在焊接仰焊处的接头时，应把先焊的焊缝端头用角向砂轮或錾子去掉5~8mm并形成斜坡，以保证接头处的焊接质量。在坡口内

⑧ 在相当于“2点～4点”的位置时焊接 由于自重，铁水及熔渣都有顺着管子坡口面下坠的趋势，焊接时焊条应顶住熔池压低电弧，不要拉长电弧，焊条角度变化要灵活掌握，焊条角度过大易造成熔渣超前，角度过小易形成背凹及咬边，焊条角度80°～95°，如图8-30所示。

图8-30 焊条角度示意图

⑨ 在相当于“4点～6点”的位置时焊接 铁水由于自重而沿管外下坠的趋势较大，焊接时应采取低电弧，将焊条前端顶住熔池，并且向上顶以促使熔滴过渡，保证仰焊位置根部不产生内凹。焊条角度75°～90°，如图8-30所示。

⑩ 接头处理方法 每根焊条的收弧处应打磨15～20mm，呈缓坡状，熔孔上方必须均匀打薄，否则易形成未焊透、夹渣及接头凹陷。焊接时焊条在打磨处引燃电弧，迅速压低电弧焊接，待焊条焊至熔孔处时，有意识将电弧微微下压，听到电弧击穿声音后进行正常焊接。

? 焊至相当于“时钟6点”位置最后接头时，焊条前端对准熔孔，用力向上顶，当听到“叭”的响声后，继续焊10～20mm后在熄弧。

? 左半周焊接 与右半周焊接方法相同。

? 焊后清理 根层焊完后，应彻底除去焊道凸高及焊道夹角，形成焊道与坡口面的圆滑过渡，清理时不能伤及原坡口边缘。

总之，根焊时要得到内部质量好、背面成型均匀的焊缝、必须要求焊工掌握焊接电流、焊条角度、运条方法的合理搭配，在焊接过程中，通过手法变换控制焊缝正面熔孔形状尺寸及背面成型。

6） 热焊

? 在相当于“12点～3点”位置时焊接 直线运条可适当抬高电弧。焊接时要保证坡口边缘熔合好，无夹角和中间凸起，焊条与焊接方向成80°～90°。

? 在相当于“3点～4点”位置时焊接 直线运条，保持短弧焊接，焊条与焊接方向成70°～80°。

? 在相当于“4点～6点”位置时焊接 直线运条 电弧越短越好，焊条角度不可过大，过大则易造成夹渣，焊条与焊接方向角度为90°～100°。

? 接头处理 接头前必须对收弧处进行打磨，焊条在收弧处引燃电弧后迅速压低电弧并稳弧，看到收弧处形成熔池且填满后再进行正常焊接。

? 左半周焊接 同右半周焊接方法相同。

? 焊后清理 热焊焊道清理工作同根焊一样。

7） 填充焊

? 在相当于“12点～3点”位置时焊接 直线运条，焊条做轻微的两边摆动。注意坡口两侧熔化好，焊条与焊接方向角度为80°～90°。

21 在相当于“3点～5点”位置时焊接 焊条向两边做轻微快速摆动，摆动幅度以观察到熔池与坡口边缘熔合良好为宜。摆动频率若过低，则导致熔渣超前粘焊条。焊条与焊接方向角度为70°～80°，焊条角度过小或过大均易造成电弧吹力不足，或造成熔池熔渣超前。

22 在相当于“5点～6点”位置时焊接 焊条向两边做轻微摆动，电弧保持越短越好。焊条与焊接方向成90°～100°角，焊条角度过小则造成填充层焊道过高，过大则电弧吹力不够，熔化不好。

23 接头处理 接头处焊前必须打磨，焊条在接头处引燃电弧后必须压住电弧作稳弧动作，待接头填满后即正常焊接。

24 左半周焊接 同右半周焊接方法相同。

25 焊后清理 填充层焊后必须进行清理，清理工作同根焊一样。最后一层焊接时应注意管件坡口外边不要破坏，低于母材表面约1mm。

8） 盖面焊

26 在相当于“12点～3点”位置时焊接 可适当抬高电弧，焊条做轻微摆动，摆宽以控制熔池在两侧坡口每侧压边1～1.5mm为宜。并注意坡口两侧熔合好，避免产生咬边，焊条与焊接方向角度为80°～90。

27 在相当于“3点～5点”位置时焊接 短弧焊接，焊条做快速摆动，摆宽要求同上，摆动频率若慢，熔池熔渣易超前造成夹渣，粘焊条及表面凹陷。焊条与焊接方向角度为70°～80°。

28 在相当于“5点～6点”位置时焊接 焊条做快速摆动，压低电弧，摆宽同上当焊至近相当于“时钟6点”位置时，焊条端部指向前方，使部分熔滴以小颗粒状滴落，细小的熔滴过渡到熔池中去，从而起到降低余高的作用，焊条角度与焊接方向为90°～100°。

29 接头处理 焊接过程中的接头方法同填充层一样。这里只介绍相当于“时钟6点”位置接头方法。

第一个焊工焊到相当于“时钟6点”位置时必须收弧。若焊过相当于“时钟6点”位置，会形成过高的焊瘤。另一个焊工焊到相当于“时钟6点”位置时，焊条做划圈动作并稳住电弧，填满弧坑，然后迅速熄灭电弧。

三、骑座式管板仰焊位

1． 焊前准备

（1） 试件规格

板100mm×100 mm×12mm；管道φ60mm×5 mm×60mm。

（2） 焊接材料

焊条E5015，直径φ2.5mm，按规定要求烘干。

（3） 试件加工尺寸

板用氧—乙炔切割或剪板机剪制成方块，中间用φ50mm的钻头打孔。管的坡口角度为55°±2°，钝边1.5～2mm。

（4） 试件的清理

试件点焊前将焊口附近15 mm内清除油、污、锈等杂质，呈金属光泽。

（5） 装配与定位焊

装配试件时，应保证板、管内径对齐，不错边。采取直接定位焊方法，即用正式的焊接材料定位焊，定位焊的间距长15～20mm。定位焊后，试件间隙应保证3～3.5mm。定位焊缝两侧修成缓坡状。

2． 焊接工艺参数（表8-35）

表8-35 焊接工艺参数

焊层分部

焊接电流（A） 焊接厚度（mm） 根层 90～110 2～2.5

填充层 80～100 2～2.5

盖面层 80～100 2～2.5

3． 焊接方法

可将试件截面分成四段，如图8-31所示。A点为定位焊缝；C点为起焊点。先焊C-D-A；后焊A-B-C，同时各层接头相互错开。

图8-31 分段焊接示意图

（1） 打底层焊接

采用断弧逐点焊接。焊条在坡口内板一侧引燃电弧，压低电弧，移至起焊点。焊条前端对准铁板一侧，顶住铁板不动，做稳弧动作，铁板边熔化形成熔孔后，给足铁水，焊条在坡口内斜拉运条到管一侧，看到管子坡口钝边被击穿，产生熔孔形成整体熔池后，马上熄灭电弧，第一个焊缝熔池即形成。当焊缝熔池变成暗红色时，焊条马上在熔池铁板一侧引燃电弧，顶住熔池拉至铁板一侧，击穿铁板边缘产生新的熔孔，给足铁水，斜拉运条到管一侧，击穿管侧坡口钝边，形成整体熔池后即可灭弧，重复以上操作方法用灭弧方法焊接。

焊接时应注意焊条角度要随着试件焊接位置而变化，焊条始终与管件外壁成25°～30°夹角，与焊接方向保持在约80°。收弧时，应熔池少量填充2～3滴铁水再收弧，使熔池逐渐缩小，温度逐渐降低，从而保证焊缝质量。

接头时采用搭接方法，焊条在收弧点前10 mm处引弧，压低电弧，焊至收弧处，顶住坡口内铁板一侧，稳弧时间要稍长一些，看到铁板边熔化形成熔孔后移到管一侧灭弧，开始正常焊接。

焊至A点位置收头时，当看到熔池与定位焊缝差1mm左右时，由断弧焊接转为连弧焊接。听到焊透声后，给足铁水，填满熔池后方可灭弧。

（2） 填充层焊接

填充层采用连弧焊接，焊条角度同打底层相同，焊条引燃电弧后，压低电弧拉至坡口内管一侧，形成焊接熔池后，斜拉至铁板一侧，铁板一侧熔化形成整体熔池后，焊条即按斜锯齿形运条方法连弧焊接。焊接过程中，焊条在两侧坡口停留时间长一些，尤其靠板一侧要多给些铁水，以保证焊缝呈三角形状。在管道一侧停留时，不要破坏管子外坡口边，且比母材低1mm左右。

（3）盖面层焊接

表面层焊接有2种焊接方法：一是单道焊；二是多道焊。单道焊优点是外观平整、成型好；缺点是对操作稳定性要求较高、焊缝表面易下垂。多道焊优点是运条动作小、熔池小、可有效防止产生未熔合、咬边等缺陷；缺点是层与层搭接影响外观。下面分别介绍。

1） 单道焊接方法 用断弧焊方法焊接，焊条角度始终保持与管子外壁夹角30°～40°，与焊接方向80°左右夹角。

焊条引燃电弧后，压低电弧拉至管一侧坡口处做直拉动作，待管外坡口边熔化形成熔池时，立刻熄灭电弧。当熔池变成暗红色时，焊条立即在第一个熔池上方引燃电弧，形成熔池后斜拉至管一侧，管外坡口熔化形成熔池后，立刻灭弧。当第二个熔池变成暗红色时，焊条立即在铁板一侧引燃电弧，压低电弧做稳弧动作，形成熔池后电弧往后带一下，给足铁水斜拉到管一侧坡口处，看到管外坡口边熔化形成熔池后即可灭弧。这样3个熔池焊道就形成了斜坡状起始焊缝，如图8-32所示。

图8-32 起始焊道示意图

焊接时应注意，焊条在两边坡口停留时间要一致，斜拉运条速度要均匀，要保证焊缝熔池形状一致。接头时，焊条引燃电弧后，拉至板一侧熔池，做稳弧动作，形成平整熔池后斜拉管一侧灭弧，接头过程完成。

焊至最后收头时，当焊接熔池与管另一侧起头焊缝熔化在一起时，焊条熄弧点逐渐上移，直至到板一侧。当板一侧焊接熔池与板起焊处焊缝形成整体熔池后，稍加停留，给足铁填满熔池，即可把电弧熄灭，焊接过程完成。

2） 多道焊接方法 将整个表面焊接分为二道完成。第一道焊接时，焊条与管外壁成45°～50°夹角，采取

小斜锯齿形运条方法连弧焊接。第一道焊缝宽度占整个盖面层的2/3，焊接时应重点注意管子外坡口边熔化情况，确保熔化好且熔化一致，避免产生未熔合、咬边等缺陷。

第二道焊接时，焊条与管外壁夹角调整为20°～30°，采取直线往返型运条方法。焊接时，第二层焊缝压第一层焊缝1/3，电弧保持越低越好，运条前进速度要均匀。接头熄弧点应越过始焊点，并填满弧坑，以保证焊接接头高度达到焊缝高度的要求。

四、小径管垂直固定

1．小径管垂直固定焊条电弧焊

（1）焊前准备

1）试件规格

管道φ60mm×5 mm。

2）焊接材料

焊条型号E5015，直径φ2.5mm，使用前按规定要求烘干。

3）焊接电源 选用ZX型直流焊机，采用直流反接。

4）试件清理 试件坡口内、外壁15 ～20mm处清除油、污、锈等杂质，要求呈金属光泽。

5）坡口形式及尺寸：V形坡口、坡口面角度32°±2°、钝边1.5～2mm、间隙 2.8~3.2 mm，如图8-33所示。

图8-33 坡口形式简图

6）装配与定位焊 装配时，应保证管件轴线对正不错口。试件点固采用与正式焊接相同的焊接材料定位，定位一点，定位焊缝长15～20mm，定位焊后试件间隙应保证3～3.5mm。且定位焊缝两侧修成缓坡状。

（2）焊接工艺参数（表8-36）

表8-36 焊接工艺参数 焊层

焊接电流（A） 焊接厚度（mm） 根层 90～110 2.5～3.5

盖面层 80～100

图8-41 焊条角度示意图 图8-42 开始部位示意图

1）断弧焊接 焊条在打底焊道相当于“时钟6点”位置引燃电弧，移至过中心10mm处，在下坡口边缘压低电弧，稍加停顿，待焊条铁水与下坡口边缘熔合在一起。产生熔池后，焊条做小的斜锯齿形摆动，逐渐扩大熔池。达到焊缝宽度以后，焊条在上坡口边缘稍加停顿，焊条铁水与上坡口熔化形成整体熔池后，焊条采取月牙形运条方法斜拉至下坡口边缘，稍加停顿，焊条铁水与下坡口熔化在一起时，迅速灭掉电弧。当熔池变成暗红色时，焊条立即在上坡口熔池处引燃，重复刚才焊接过程，斜拉至下坡口灭弧，依次循环，每个新熔池覆盖前一个熔池2/3，形成表面焊缝，焊接过程中，焊条摆动到坡口两侧时，要稍作停留，并熔化坡口边缘1～2mm，防止咬边。焊条斜拉运条时，要使熔池铁水处于水平状态，控制焊缝成型。

2）连弧焊 焊条在相当于“时钟6点”位置引燃电弧后，压低电弧，拉至过中心10mm处，在下侧坡口边缘稍作停顿，焊条熔滴与下坡口边缘熔化。产生熔池后，焊条采取斜锯齿形运条方法，把熔池一点点扩大，并保证下坡口边缘熔化。达到焊缝宽度后，焊条在两侧坡口边缘，停留时间长一些，并熔化坡口1～2mm。焊条摆动运条时，要控制熔池，使熔池的上下轮廓线基本处于水平位置。 3）收弧方法 焊条焊完或调整位置收弧时，焊条斜拉至下坡口，待下坡口边缘熔化后，焊条向熔池中少量填充2～3滴铁水，留出一个待焊三角区，熔池缩小后，迅速灭掉电弧。

4）接头方法 仰焊、立焊位置接头时，焊条引燃后，压低电弧移动到上坡口三角区尖端，稍加停顿，上坡口边熔化形成熔池后，焊条直接从三角区尖端斜拉至坡口下部边缘，下部边缘熔化形成熔池后，进行正常焊接。

在相当于“时钟12点”位置接头时，焊条焊至三角区时，待下侧坡口边与三角区尖端熔化，形成整体熔池后，逐渐缩小熔池，填满三角区后再收弧。

标签: 单面焊双面成型技术.

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