1. 焊前準備


   埋弧焊時,由于看不見焊接熔池,也看不到待焊軌跡,施焊過程操作稍有不當,即產生焊偏、焊瘤等缺陷;而且,通常自動焊的焊接速度設定后不能進行自適應調節,即填充金屬熔入熔池的多少是基本固定不變的,不能適應坡口大小、間隙寬窄的波動;加之電流密度大,熱量集中,收弧時弧坑較大,易產生弧坑裂紋。為此,對待焊件邊緣(包括坡口)要求較高。首先待焊工件邊緣要平整,要求焊嘴端面與待焊處要保持恒定距離,不能有過大的跳動;再者坡口和板邊最好用創邊機加工,沒有刨邊機可用等離子弧切割機進行加工,但要保持切口面平整。當坡口處有殘留渣跡和殘余變形時,一定要用砂輪打磨平滑和矯正齊平,用這兩種方法加工的坡口,熱影響區小,不會影響焊接接頭的腐蝕性。


  常用的(de)單面(mian)焊對(dui)接(jie)坡(po)(po)(po)口(kou)見表3-14(GB/T985.1-2008),雙面(mian)對(dui)接(jie)焊坡(po)(po)(po)口(kou)見表3-15(GB/T 985.1-2008)。這兩(liang)種(zhong)(zhong)坡(po)(po)(po)口(kou)形式(shi)按(an)照完全熔(rong)透的(de)原則(ze)規(gui)定了對(dui)接(jie)接(jie)頭(tou)(tou)的(de)坡(po)(po)(po)口(kou)形式(shi)和尺寸,對(dui)于不(bu)完全熔(rong)透的(de)對(dui)接(jie)接(jie)頭(tou)(tou)允許(xu)采用其他形式(shi)的(de)焊接(jie)坡(po)(po)(po)口(kou)。這兩(liang)種(zhong)(zhong)坡(po)(po)(po)口(kou)形式(shi)也(ye)是全國壓(ya)力(li)容器(qi)(qi)標準化技術委員會推薦在壓(ya)力(li)容器(qi)(qi)及壓(ya)力(li)元件(jian)中使用。對(dui)接(jie)接(jie)頭(tou)(tou)待焊處之間間隙和坡(po)(po)(po)口(kou)鈍邊要均勻一致,不(bu)然焊接(jie)時就(jiu)不(bu)可避免地產生燒穿(chuan)、未焊透、未熔(rong)合或(huo)者表面(mian)成(cheng)形不(bu)好等缺陷。



  施(shi)焊(han)以(yi)前要(yao)配備引(yin)(yin)(yin)弧(hu)板(ban)(ban)(ban)和引(yin)(yin)(yin)出(chu)板(ban)(ban)(ban),縱焊(han)縫引(yin)(yin)(yin)弧(hu)板(ban)(ban)(ban)的(de)厚度和化學成分要(yao)與待(dai)(dai)焊(han)材料一致,引(yin)(yin)(yin)弧(hu)板(ban)(ban)(ban)的(de)長(chang)度不(bu)小于150mm,寬度不(bu)小于50mm,引(yin)(yin)(yin)弧(hu)板(ban)(ban)(ban)和引(yin)(yin)(yin)出(chu)板(ban)(ban)(ban)與待(dai)(dai)焊(han)件之間要(yao)平齊,不(bu)允(yun)許留(liu)有間隙。焊(han)接環(huan)焊(han)縫不(bu)能(neng)用引(yin)(yin)(yin)弧(hu)板(ban)(ban)(ban)和引(yin)(yin)(yin)出(chu)板(ban)(ban)(ban)時,只(zhi)好在待(dai)(dai)焊(han)處引(yin)(yin)(yin)弧(hu),焊(han)過一段距離后,要(yao)將引(yin)(yin)(yin)弧(hu)處進行修整(zheng);收弧(hu)時,仍在焊(han)縫上收弧(hu),但必須修磨(mo)收弧(hu)焊(han)縫,不(bu)允(yun)許有弧(hu)坑(keng)裂(lie)紋和弧(hu)坑(keng)凹(ao)陷(xian)。


2. 焊接參(can)數


  埋弧焊(han)(han)的(de)焊(han)(han)接參數項目比焊(han)(han)條電弧焊(han)(han)多,有焊(han)(han)接電流、電弧電壓、焊(han)(han)絲直徑、焊(han)(han)絲輸(shu)送速(su)度和焊(han)(han)接速(su)度等。


  焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)電(dian)(dian)流的(de)(de)大(da)小直(zhi)接(jie)(jie)(jie)影響焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)熔(rong)(rong)池的(de)(de)深淺,焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)電(dian)(dian)流大(da),熱輸入(ru)大(da),焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)熔(rong)(rong)池就深;反(fan)之就淺。電(dian)(dian)弧(hu)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)隨著電(dian)(dian)弧(hu)長(chang)度(du)的(de)(de)變(bian)化(hua)而變(bian)化(hua),電(dian)(dian)弧(hu)拉長(chang)了,電(dian)(dian)弧(hu)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)就升高(gao),焊(han)(han)(han)(han)(han)縫寬(kuan)度(du)明顯增(zeng)寬(kuan),焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)熔(rong)(rong)池的(de)(de)深度(du)就減(jian)小了。當(dang)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)電(dian)(dian)流和(he)電(dian)(dian)弧(hu)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)不(bu)變(bian)時,焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)速度(du)一(yi)提高(gao),電(dian)(dian)弧(hu)給予焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)熔(rong)(rong)池中(zhong)單位長(chang)度(du)熱量(liang)勢必減(jian)少(shao),隨著導致焊(han)(han)(han)(han)(han)縫熔(rong)(rong)深和(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫寬(kuan)度(du)減(jian)小,焊(han)(han)(han)(han)(han)絲直(zhi)徑的(de)(de)加粗,擴大(da)了電(dian)(dian)弧(hu)范圍,使熔(rong)(rong)寬(kuan)增(zeng)加;如果焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)電(dian)(dian)流保持不(bu)變(bian),則熔(rong)(rong)深將相應地減(jian)少(shao)。上(shang)述(shu)各(ge)項焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)參(can)數的(de)(de)選(xuan)擇,不(bu)能(neng)(neng)(neng)單項考(kao)慮(lv),要(yao)(yao)有機地匹配(pei),進(jin)行(xing)(xing)綜合(he)平衡分析,找出(chu)(chu)一(yi)個主要(yao)(yao)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)參(can)數,再充分試驗后,才能(neng)(neng)(neng)制訂出(chu)(chu)最佳參(can)數。產(chan)(chan)品施(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)以前,一(yi)定要(yao)(yao)用(yong)試板(ban)進(jin)行(xing)(xing)模擬(ni)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)試驗,當(dang)試板(ban)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭的(de)(de)力學(xue)性能(neng)(neng)(neng)和(he)耐蝕性均滿足產(chan)(chan)品設計圖樣技術要(yao)(yao)求后才能(neng)(neng)(neng)對產(chan)(chan)品進(jin)行(xing)(xing)施(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)。對于壓(ya)(ya)(ya)力容器受(shou)壓(ya)(ya)(ya)元件的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie),要(yao)(yao)經過焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)工藝評定合(he)格(ge)后,方(fang)能(neng)(neng)(neng)在產(chan)(chan)品上(shang)正(zheng)式施(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)。表3-16所列出(chu)(chu)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)參(can)數可供(gong)參(can)考(kao)。


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3. 操作因(yin)素


  焊(han)絲傾(qing)(qing)斜(xie)方向(xiang)分為前傾(qing)(qing)和(he)后(hou)(hou)傾(qing)(qing)兩各種,如(ru)(ru)圖(tu)3-21所示。焊(han)絲傾(qing)(qing)角的(de)大(da)小不同(tong)(tong),電弧對熔(rong)(rong)(rong)池的(de)力(li)和(he)熱作用(yong)也就(jiu)不同(tong)(tong),從而(er)影響到焊(han)縫成(cheng)形。當(dang)焊(han)絲以(yi)一定傾(qing)(qing)角向(xiang)后(hou)(hou)傾(qing)(qing)時(shi),電弧力(li)對熔(rong)(rong)(rong)池金屬(shu)(shu)的(de)后(hou)(hou)緣(yuan)作用(yong)減(jian)弱(ruo),熔(rong)(rong)(rong)池底部的(de)金屬(shu)(shu)受熱減(jian)少(shao)(shao),故熔(rong)(rong)(rong)深變(bian)淺,如(ru)(ru)圖(tu)3-21c所示。后(hou)(hou)傾(qing)(qing)角越(yue)大(da),熔(rong)(rong)(rong)深越(yue)淺而(er)熔(rong)(rong)(rong)寬(kuan)增寬(kuan)。相反,當(dang)焊(han)絲作適當(dang)前傾(qing)(qing)時(shi)可少(shao)(shao)許提高(gao)熔(rong)(rong)(rong)深。這種前傾(qing)(qing)斜(xie)焊(han)絲的(de)方法(fa)(fa),通常較(jiao)少(shao)(shao)采用(yong),只(zhi)有在特(te)定情況下使(shi)用(yong),如(ru)(ru)焊(han)接小直徑圓筒形焊(han)件的(de)環焊(han)縫就(jiu)采用(yong)這種方法(fa)(fa)。


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  焊(han)(han)(han)(han)件在傾斜位置焊(han)(han)(han)(han)接時,有(you)上坡(po)焊(han)(han)(han)(han)和下坡(po)焊(han)(han)(han)(han)之分,如圖3-22所示,它(ta)們對焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)成形(xing)(xing)的(de)影響有(you)明顯的(de)不(bu)同。上坡(po)焊(han)(han)(han)(han)時,焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)余高過(guo)高,兩側易出現(xian)咬邊,焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)表面(mian)成形(xing)(xing)明顯惡化(hua),實際工作中應(ying)避(bi)免采(cai)用上坡(po)焊(han)(han)(han)(han)。下坡(po)焊(han)(han)(han)(han)與上坡(po)焊(han)(han)(han)(han)相反,焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)的(de)熔(rong)深和余高均有(you)所減(jian)少,而熔(rong)寬略有(you)增加,焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)成形(xing)(xing)得(de)到改善(shan)。在焊(han)(han)(han)(han)接圓筒焊(han)(han)(han)(han)件的(de)內(nei)、外環焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)時,一(yi)般采(cai)用下坡(po)焊(han)(han)(han)(han),以減(jian)少發生(sheng)燒穿的(de)現(xian)象并改善(shan)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)成形(xing)(xing)。當然,焊(han)(han)(han)(han)件下坡(po)焊(han)(han)(han)(han)的(de)角(jiao)度(du)過(guo)大也會產生(sheng)未焊(han)(han)(han)(han)透。


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4. 施焊工(gong)藝與程序(xu)


埋弧(hu)焊(han)焊(han)接奧氏(shi)體(ti)型不銹鋼的施(shi)焊(han)工藝,程序大體(ti)與普(pu)通碳鋼相同。埋弧(hu)焊(han)最適(shi)宜焊(han)接對(dui)接和角(jiao)接平(ping)焊(han)縫,大致(zhi)有幾種:


 a. 先進行(xing)焊(han)條電(dian)弧焊(han)


   這種施焊(han)(han)工(gong)藝比較簡單,焊(han)(han)接不需要(yao)特別強固工(gong)裝,而是先用焊(han)(han)條(tiao)電弧(hu)(hu)焊(han)(han)預(yu)先封底焊(han)(han)。要(yao)求(qiu)焊(han)(han)條(tiao)電弧(hu)(hu)焊(han)(han)的熔深達到(dao)板厚的1/3,焊(han)(han)完以后(hou)(hou),清(qing)理焊(han)(han)縫(feng)。清(qing)除掉焊(han)(han)縫(feng)缺陷(xian)后(hou)(hou),在另一面進行(xing)埋(mai)弧(hu)(hu)焊(han)(han),如圖3-23所示。


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 b. 永(yong)久墊板(ban)埋弧焊


   這(zhe)(zhe)是(shi)指焊(han)件裝(zhuang)配(pei)時將同(tong)種(zhong)鋼材的墊(dian)(dian)板(ban)(ban)緊密地貼在接頭下部用(yong)定位(wei)焊(han)固定,進行單面熔(rong)透焊(han)的一種(zhong)工藝。此時要(yao)求(qiu)墊(dian)(dian)板(ban)(ban)與(yu)焊(han)件之間(jian)間(jian)隙(xi)不得超過(guo)0.5~1.0mm,否則液態金(jin)屬或熔(rong)渣必然從間(jian)隙(xi)處流(liu)出(chu)或嵌入夾(jia)縫中間(jian)而造成(cheng)(cheng)焊(han)接缺隙(xi)。焊(han)接完畢,墊(dian)(dian)板(ban)(ban)有一部分金(jin)屬被(bei)熔(rong)入焊(han)縫成(cheng)(cheng)為(wei)焊(han)縫金(jin)屬,與(yu)焊(han)件牢(lao)固地焊(han)在一起。故要(yao)求(qiu)墊(dian)(dian)板(ban)(ban)的化(hua)學(xue)成(cheng)(cheng)分、力學(xue)性能和耐蝕性與(yu)焊(han)件相同(tong)。永(yong)久墊(dian)(dian)板(ban)(ban)的尺寸見(jian)表3-17。永(yong)久墊(dian)(dian)板(ban)(ban)焊(han)接時的裝(zhuang)配(pei)示(shi)意圖(tu)如圖(tu)3-24所(suo)示(shi)。焊(han)接容器(qi)封頭時,如果容器(qi)內部無法施焊(han)時,往(wang)往(wang)采用(yong)這(zhe)(zhe)種(zhong)方法。


 c. 鎖(suo)底對(dui)接接頭(tou)埋弧焊


   這種(zhong)焊接(jie)方法適用于(yu)(yu)厚度(du)大于(yu)(yu)10mm的(de)構件,常用于(yu)(yu)小直徑(jing)厚壁圓筒形焊件的(de)環縫(feng)焊接(jie),效果很(hen)好。鎖(suo)底對接(jie)接(jie)頭焊接(jie)如圖(tu)3-25所示。


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 d. 純(chun)銅墊埋弧焊


   這種焊接方法能使焊接構件(jian)達到單(dan)面焊雙面成形的(de)(de)目的(de)(de)。純(chun)(chun)銅墊靠焊接夾具緊貼待焊接接頭下面,它(ta)與焊件(jian)之間間隙不允許大于0.5mm。各(ge)種形式的(de)(de)純(chun)(chun)銅墊結構圖(tu)見圖(tu)3-26。純(chun)(chun)銅墊板(ban)的(de)(de)形狀和(he)尺寸見圖(tu)3-27和(he)表3-18。在純(chun)(chun)銅墊接觸焊件(jian)的(de)(de)一面開槽(cao)(cao),槽(cao)(cao)的(de)(de)中心要與接縫處(chu)對(dui)準,如果在槽(cao)(cao)內放焊劑(見圖(tu)3-26b),則槽(cao)(cao)的(de)(de)寬度(du)和(he)深度(du)都要相(xiang)應(ying)地(di)加寬加深。


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 e. 焊劑(ji)墊埋弧焊


   這種焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)方法也可使焊(han)(han)(han)件(jian)(jian)達到單(dan)(dan)面(mian)(mian)(mian)焊(han)(han)(han)雙(shuang)面(mian)(mian)(mian)成(cheng)(cheng)(cheng)形(xing)(xing)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。要根據焊(han)(han)(han)件(jian)(jian)厚度,在(zai)接(jie)(jie)(jie)縫(feng)(feng)下面(mian)(mian)(mian)墊(dian)上(shang)一(yi)層(ceng)厚度為(wei)30~100mm的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)劑(ji)(ji)(ji),焊(han)(han)(han)劑(ji)(ji)(ji)下面(mian)(mian)(mian)是(shi)一(yi)層(ceng)絕緣的(de)(de)(de)陶氈墊(dian),陶氈墊(dian)下面(mian)(mian)(mian)是(shi)封閉的(de)(de)(de)橡膠管(guan),如圖(tu)(tu)3-28所示。接(jie)(jie)(jie)縫(feng)(feng)處(chu)與焊(han)(han)(han)劑(ji)(ji)(ji)墊(dian)中心(xin)要對(dui)中,當橡膠管(guan)一(yi)端通入壓縮(suo)空氣(qi)時(shi),焊(han)(han)(han)劑(ji)(ji)(ji)被均勻地向上(shang)頂(ding)緊(jin)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)處(chu)的(de)(de)(de)下表(biao)面(mian)(mian)(mian)。焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)時(shi),電弧(hu)將(jiang)熔(rong)透焊(han)(han)(han)件(jian)(jian)并熔(rong)化一(yi)些焊(han)(han)(han)劑(ji)(ji)(ji),形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)單(dan)(dan)面(mian)(mian)(mian)焊(han)(han)(han)雙(shuang)面(mian)(mian)(mian)成(cheng)(cheng)(cheng)形(xing)(xing)的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)。假若焊(han)(han)(han)劑(ji)(ji)(ji)向上(shang)頂(ding)的(de)(de)(de)壓力過(guo)大或過(guo)小,在(zai)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)背(bei)面(mian)(mian)(mian)會形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)凹槽(cao)或突(tu)起(qi)部分(fen),嚴重者甚至焊(han)(han)(han)不成(cheng)(cheng)(cheng)形(xing)(xing),圖(tu)(tu)3-29為(wei)焊(han)(han)(han)劑(ji)(ji)(ji)壓力大小對(dui)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)成(cheng)(cheng)(cheng)形(xing)(xing)的(de)(de)(de)影響。


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 f. 雙面對接(jie)埋弧焊


  這是埋弧焊焊接對接焊縫的一種基本方法,使用最廣,大多數中、厚板焊接時均使用它。這種焊接接頭的幾何連續性最好,承載后應力狀態好,能適應工作負荷復雜和苛刻的工作條件,故對焊縫長度較長,分布規則的焊縫,應盡量采用這種施焊工藝方法。此時第一面施焊也不用任何形式襯墊,在無襯墊焊接時,對焊件邊緣的準備和裝配質量要求較高,希望焊縫之間間隙為零,局部處不得超過1.0mm,否則液體金屬容易從間隙中流出而燒穿焊縫或形成焊瘤。為了有一定熔深,同時又不至于焊穿,通常在第一面焊接時,要求熔深為鋼板厚度的60%~70%。如果被焊件較薄,在第一面焊接時,可以采取減少焊接電流,提高焊接速度或者焊絲向后傾斜等措施來避免燒穿。有關奧(ao)氏體不(bu)銹(xiu)鋼中等厚度板材的無墊雙面埋弧焊的焊接參數見表3-19。


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