窄間隙焊接工藝忌用單道“凹面狀”焊道

2025-01-03

窄間隙焊接工藝屬于大厚度工件的深窄坡口焊接工藝，一般坡口的深寬比可達(dá)10一15。而采用埋弧焊工藝方法時(shí)，就存在每個(gè)焊道焊渣渣殼的脫渣和清除問(wèn)題。一般埋弧焊工藝，都希望渣殼能自動(dòng)脫落。如果渣殼不能自動(dòng)脫落，對(duì)寬度只有20一30mrn的深窄坡口來(lái)說(shuō)，手工清除渣殼將十分困難。為此，從埋弧焊工藝方法的實(shí)踐中，人們摸索出一條渣殼能自動(dòng)脫落的窄間隙埋弧焊工藝方法—“魚(yú)鱗狀”焊道窄間隙埋弧焊接工藝。

這種“魚(yú)鱗狀”焊道與“凹面狀”焊道(圖2-36 )的區(qū)別是:由于兩種焊道的渣殼與工件側(cè)壁的切人角 (圖2-37 )不同，造成渣殼不同的表面張力。“魚(yú)鱗狀”焊道的表面張力可使渣殼自動(dòng)脫落;而“凹面狀”焊道的表面張力使渣殼牢固地粘貼在工件的側(cè)壁上。基于上述理由，窄間隙埋弧焊工藝忌用“凹面狀”焊道，而必須采用“魚(yú)鱗狀”焊道。

埋弧焊可一次焊透20mm以下的工件厚度。由于熔池較大，要想達(dá)到一次成形的目的，必須采用強(qiáng)制成形的襯墊，使熔池在襯墊上冷卻凝固，否則容易將工件燒穿。而懸空焊時(shí)的熔深，一般不宜超過(guò)板厚的2/3。單面焊雙面成形焊縫可采用以下幾種工藝方法(圖2-35 )：

1)在銅墊板上焊接。

2)在臨時(shí)陶瓷墊板上焊接。

3)在焊劑墊板上焊接。

4)在永久性墊板上焊接或鎖底焊。

不同厚度鋼板對(duì)接焊的受力接頭，如果兩板的厚度偏差超過(guò)了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍，其坡口尺寸按厚板的厚度選擇，或者將厚板單面或雙面削薄，與薄板等厚。這樣可避免因?qū)雍附宇^處的斷面突變而產(chǎn)生的應(yīng)力集中。

2)削薄長(zhǎng)度。單面削薄時(shí)，長(zhǎng)度為單面削薄時(shí)的1/2，如圖削薄長(zhǎng)度L}3 (s2一s} );雙面削薄時(shí)，削薄2-34所示。

當(dāng)焊接等厚板的對(duì)接接頭時(shí)，焊絲應(yīng)在焊縫中心線(xiàn)上。焊絲如果不對(duì)中，可能引起未焊透、焊縫偏移等缺陷。而焊接不等厚板的對(duì)接接頭時(shí)，焊絲應(yīng)偏于厚板一側(cè)，以使其熔化速度與薄板相同，從而使焊縫成形合理。圖2-31所示為對(duì)接接頭焊絲的偏移。

焊絲傾角的方向和大小不同，電弧對(duì)熔池的“電弧吹力”和熱作用也不同，從而對(duì)焊縫成形產(chǎn)生不同的效果。在焊接實(shí)踐中，可通過(guò)改變焊絲傾角的方向和大小來(lái)調(diào)整焊縫的熔寬、熔探及成形系數(shù)。但應(yīng)避免焊絲傾角過(guò)大，否則將產(chǎn)生不良的焊縫成形。焊絲傾角的方向和大小對(duì)焊縫成形的影響如圖2-30所示。

在焊接電流不變的情況下加大焊絲的伸出長(zhǎng)度，可以使焊絲的熔敷速度提高25%一50%，但在電弧電壓較低時(shí)，焊道的熔深和熔寬都將減小，用加大伸出長(zhǎng)度的焊絲焊接的焊縫與用正常伸出長(zhǎng)度的焊絲焊接的焊縫的形狀完全不同。因此，當(dāng)要求有較大的熔深時(shí)不宜將焊絲的伸出長(zhǎng)度加大。而為提高焊絲的熔敷速度要加大焊絲的伸出長(zhǎng)度時(shí)，應(yīng)同時(shí)提高電弧電壓，以保持適當(dāng)?shù)幕￠L(zhǎng)。

有預(yù)熱焊絲功能的埋弧焊可以在不增加母材熱輸入的條件下，提高焊絲的熔化速度，增加焊絲的熔敷量，達(dá)到提高焊接效率的目的。焊絲的伸出長(zhǎng)度與焊絲的預(yù)熱如圖2-29所示。

在一定電弧功率條件下，焊接速度的變化改變了焊縫的熱輸人，因而會(huì)改變焊縫的熔深和熔寬。當(dāng)焊接速度較快時(shí)，由于電弧對(duì)焊件加熱不足，焊縫的熔深和熔寬都會(huì)明顯減小、熔合比會(huì)下降，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成咬邊、未焊透和氣孔等缺陷。因此，提高焊接速度的同時(shí)必須加大電弧功率，以使焊縫的熔深和熔寬保持恒定。圖2-28所示為焊接速度對(duì)焊縫成形的影響。

埋弧焊接時(shí)，電弧電壓是根據(jù)焊接電流的大小確定的，即在一定的焊接電流下，要保持弧長(zhǎng)不變，以保證使電弧穩(wěn)定“燃燒”并使焊縫成形合理。但遇到以下情況時(shí)，則要區(qū)別對(duì)待:

1)多層焊道的表面焊道、裝配不良或?qū)雍缚p根部間隙過(guò)大時(shí)，電弧電壓不宜過(guò)小。

2)深坡口焊縫不宜以較高的電弧電壓焊接。

在一定條件下，改變焊接電流可以改變焊絲的熔化速度和焊縫的熔透深度。但是，過(guò)量地加大焊接電流必然導(dǎo)致焊縫的余高過(guò)大和焊縫的熔透深度過(guò)量，結(jié)果使焊縫成形惡化。同時(shí)，這種過(guò)量的焊縫成形又加劇了焊縫的收縮，從而引起焊接裂紋、氣孔、夾渣等缺陷，以及過(guò)大的熱影響區(qū)和過(guò)大的焊接變形。因此，在增加焊接電流的同時(shí)，必須相應(yīng)提高電弧電壓，以保證得到合適的焊縫形狀。焊接電流過(guò)大可能引起的焊接缺陷如圖2-26所示。