【正文】 34 第 4 頁 共 34 頁 概 述 在焊接工藝中單面焊雙面成型是先進的工藝方法之一，這不僅在于只要在一面焊接就可同時在正背面形成均勻的焊道，從而免去了背面封底這一道工序、節(jié)省翻轉一系列工時。更重要的是在不僅能進行雙面焊接的結構上（如鍋爐、化工 、石油等行業(yè)的一些壓力容器，管道等）采用這種工藝可保證焊縫背面、坡口根部良好熔接成理想的 焊道，這對于設備、裝置安全運行將是先天性的保障。如焊接鍋爐壓力容器等結構時，有時要求焊接接頭完全焊透，以滿足受壓部件的質量和性能要求。如果在外側采用采用常規(guī)的單面焊法，里面就不會焊透或產生咬邊和焊瘤等缺陷，不能滿足質量要求。 單面焊雙面成型工藝按照操作方法可 分為連續(xù)焊法和間斷滅弧焊法。連弧焊僅要求焊工平穩(wěn)和均勻的運條，操作手法沒有較大變化，容易掌握。但對坡口加工，裝配質量要求較高，在實際生產中有一定的局限性。而 滅弧焊法可以采用較寬的焊接規(guī)范，使電弧弧柱具有足夠的穿透能力而形成熔孔達到擊穿的 目的。除此，滅弧法后一次焊接的加熱還會對前次焊接形成的焊道起到熱處理作用，使晶粒細化并使焊縫的韌性有所提高。 單面焊雙面成型技術在鍋爐壓力容器制造中運用非常廣泛。 第 5 頁 共 34 頁 第一章 Q345R 鋼的材料特性 Q345R 鋼是屈服強度為 340MPa 級的壓力容器專用板，它具有良好的綜合力學性能和工藝性能 。而與強度相同的碳素鋼相比，具有較高的塑性、韌性和較低的韌脆轉變溫度，并且焊接性良好。 交貨狀態(tài)分：熱軋或正火，屬低合金鋼。 Q345R 工藝參考標準 GB7132021。在各種電弧焊焊接方法中，藥芯焊絲電弧焊雖然起步晚，但是，由于這種方法比較簡單，操作方便，適用于各種焊接位置，焊接效率高， 焊接質量好，因此近幾年 來發(fā)展迅速，使用范圍極廣。 一、 藥芯焊絲焊接原理 藥芯焊絲由電機通過焊槍送絲，由導電嘴導電，在藥芯焊絲和母材之間產生電弧，噴嘴噴出氣體白虎焊接熔池，形成熔池和焊縫。保護氣體的標準： CO2 的標準是 HG/T25371993《焊接用二氧化碳》；氬氣的標準是 GB/T48422021《氬》。由焊接電源（平特性或陡降特性）、送絲裝置、送氣裝置和焊槍等構成。 二、藥芯焊絲的特點 根據(jù)藥芯焊絲電弧焊是原理，藥芯焊絲首先是具有與實心焊絲相同的氣體保護特點，并具有如下的特征。 2. 容易實現(xiàn)自動化、機械化。 4. 抗風弱，有保護不良的危險。特別是全位置焊接時，可以使用大電流，顯著提高效率。 7. 具有 良好的焊道形狀，外觀平滑美觀。 9. 形成熔渣，必須清渣。 第 7 頁 共 34 頁 第三章 單面焊雙面成型的焊接工藝 進行單面焊雙面成型的注意事項 焊接鍋爐壓力容器等結構時，有時要求焊接接頭完全焊透，以滿足受壓部件的質量和性能要求。如果在外側采用采用常規(guī)的單面焊法，里面就不會焊透或產生咬邊和焊瘤等缺陷， 不能滿足質量要求。 單面焊雙面成形技術是焊條電弧難度較大的一種操作技術，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 。 焊前準備 坡口 準備 1. 坡口加工 （ 1） 母材： Q345R 鋼板，尺寸 12mm 300mm 200mm,60176。 圖 31 板厚 12mm 的 尺寸和開 V 形坡 口 第 8 頁 共 34 頁 （ 2） CO2 氣體保護焊對坡口形式和組裝的要求較為嚴格。高精度的坡口是藥芯焊絲 高效率焊接的重要條件。氣體切割時，如果用一副切割焊槍同時切割，可以得到整齊的切口。 坡口角度主要影響電弧是否能深入到焊縫的根部 ,使根部焊透 ,進而獲得較好的焊縫成形和焊接質量。 鈍邊的大小可以直接影響根部的 熔透深度 ,鈍邊越大 ,越不容易焊透。 裝配間隙是背面焊縫成形的關鍵參數(shù) ,間隙過大 ,容易燒穿 。 工件裝配尺寸如表 31 和圖 32 所示 。） 裝配間隙 /mm 鈍邊 /mm 反變形量 (176。所以，焊前必須對母材表 面進行清理。 焊接設備和和焊材的準備 1． 焊機型號為 C250，檢查焊機各處接線以及送絲系統(tǒng)是否 完好，然后按照工藝卡片上的參數(shù)調節(jié)好電流和電壓，為施焊做好準備。 定位焊 1．定位 焊目的 所謂定位焊，是在焊接前為了保證母材的固定位置，在斷續(xù)的位置進行點焊，其目的是保證焊接接頭的精度，防止焊接錯位及焊接缺陷。 金屬型藥芯焊絲通常在大電流是施焊，這時焊接變形大，由于擔心臨時定位焊部位的焊縫開裂，必須 十分注意定位焊的焊接。 3． 定位焊的注意事項 定位焊一般焊道短，而且線能小，因此，容易產生氣孔、熔合不良、裂紋等缺陷，在焊接時容易殘留定位焊的缺陷。 （ 1） 焊 接時不能產生夾渣、熔合不良等缺陷。 第 10 頁 共 34 頁 （ 3） 厚板和低合金鋼在寒冷環(huán)境焊接時，最好進行預熱。 安全防護 在進行焊接作業(yè)過程中產生的有害因素是多方面的：如有害氣體、焊接煙塵、強烈弧光輻射、高頻電磁場，以及放射物質和噪聲等。 焊工自己應防止吸入煙塵和有毒氣體，焊接作業(yè)時應佩戴好防塵面罩和頭盔。 在電弧附近設置局部排氣裝置是減少煙塵最 有效的辦法，同時有必要是車間內的空氣流動。 CO2 氣體保護焊的焊接數(shù)主要包括：焊絲直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊絲伸出長度、氣體流量、電源極性、焊槍角度、電弧對中位置、噴嘴高度等。 焊絲直徑的選擇 焊絲直徑越粗，允許使用的焊接電流越大，通常根據(jù)焊件的厚薄、施焊位置及效率等要求來選擇。焊絲直徑 的選擇可參閱表 32。 焊絲直徑對焊絲的熔化速度也有明顯的影響。 焊接電流的選擇 焊接電流是重要焊接參數(shù)之一，應根據(jù)焊件厚度，材質、焊絲直徑、施焊位置及要求的熔滴過渡形式來選擇焊接電流的大小。通常直徑 ～ 的焊絲，短路過渡的焊接電流在 40～ 230A 范圍；細顆粒過渡電流在 250～ 500A 范圍內。送絲速度越快，焊接電流越大。 焊接電流的變化對熔池 深度有 決定性影響，隨著焊接電流的增大，熔深顯著地增加，熔寬略有增加。 圖 33 焊接電流對熔敷速度的影響 由圖可見，隨著焊接電流的增加，熔敷速度隨之增加。通常在保證焊透、成形良好的條件下，盡可能地采用大的電流，以提高生產效率。送絲速度不變時，調節(jié)電源外特性，此時焊接電流幾乎不變，弧長將發(fā)生變化，電弧電壓也會變化。 圖 34 電弧電壓對焊縫成形的影響 B表示熔寬 H表示余高 R表示熔深 隨著電弧電壓的增加，熔寬明顯地增加，熔深和余高略有減小，焊縫成形較好，但焊縫金屬的 氧化和飛濺增加，力學性能降低。通常焊接電流小時，電弧電壓較低；焊接電流大時，電弧電壓較高。 在焊接打底層焊縫或空間位置焊縫時，常采 用短路過渡方式，在立焊和仰焊時，電弧電壓應略低于平焊位置，以保證短路過渡過程穩(wěn)定。電弧電壓增加時，短路頻率降低。 應注意，電弧電壓與焊接電壓是兩個不同的概念，不能混淆。 焊接時電弧將熔化金屬吹開，在電弧下形成一個凹坑，隨后將熔化的焊絲金屬填充金屬進去，如果焊接速度太快，這個凹坑不能完全被填滿，將產生 咬邊，或下陷等缺陷；相反，若焊接速度過慢時，熔敷金屬堆積在電弧下方，使熔深減小，將產生焊道 不均勻、未熔合、未焊透等缺陷。 圖 35 焊接速度對焊縫成形的影響 B熔寬 H余高 R熔深 由圖 35 可見，在焊絲直徑、焊接電流、電弧電壓不變的條件下，焊接速度增加時，熔深與熔寬都減小。 焊絲伸出長度的選擇 第 14 頁 共 34 頁 焊絲伸出長度是指從導電嘴端部到焊絲端頭間的距離，又叫干伸長。這是因為 CO2 氣體保護焊采用的電流密度較高，焊絲伸出長度越大，焊絲的預熱作用就越強，反之亦然。如果干伸長度過短 ,則焊接電流增大 ,噴嘴與工件的距離縮短 ,焊接的視線不清楚 ,易造成焊道成形不良 ,并使得噴嘴過熱 ,造成飛濺物粘住或堵塞噴嘴 ,從而影響氣體流通。 焊絲伸出長度對各種性能的影響如表 33 所示。此外噴嘴粘上大量飛濺，氣體保護不良，噴嘴、導電嘴的消耗量增加 焊絲伸 出長度不是獨立的焊接參數(shù)，通常焊工根據(jù)焊接電流和保護氣體量確定噴嘴高度的同時，焊絲伸出長度也就確定了。焊接過程穩(wěn)定、飛濺小、熔深大。焊絲熔化快（其熔化速度的反極性的 倍），熔深較淺，余高大，稀釋效率較小，但飛濺較大。 CO2 氣體 流量 的選擇 應根據(jù)對焊接區(qū)的保護效果來選取。 流量過大或過小都影響保護效果，容易產生焊接缺陷。 第 15 頁 共 34 頁 注意：需要糾正“保護氣體流量越大保護效果越好 ” 這個錯誤觀念?！碑敱Ｗo氣體流量超過臨界值時，從噴嘴 中噴出的保護氣會由層流變成絮流、會將空氣卷入保護區(qū)、降低保護效果，使焊縫中出現(xiàn)氣孔，增加合金元素的燒損。 焊槍的傾角是不容忽視的因素。 110176。）時，將增加熔寬并減小熔深，還會增加飛濺。 單面焊雙面 成型 的焊接操作 單面焊雙面成型的質量是由焊接過程的穩(wěn)定性決定的。因此每個焊工都必須熟悉單面焊雙面成型的操作技術，掌握基本操作手法，才能根據(jù)不同的實際情況，靈活地運用這些技能，獲得滿意的效果。 工件的裝配 ↓ 參數(shù)的選擇 ↓ 打底焊 ↓ 填充焊 第 16 頁 共 34 頁 ↓ 蓋面焊 ↓ 焊工自檢 工件的裝配 工件的裝配精度高低是決定焊縫質量的重要條件之一。 具體裝配尺寸如圖 36 所示。具體參數(shù)如表 34 所示。焊 接工藝卡片如下所示。 第 20 頁 共 34 頁 a 正面焊縫 b 背面焊縫