1.实操讲解
(1)焊前准备
1)焊条型号E4303, 2.5mm。
2)孔板材质为Q235A钢,板厚 δ =10mm,尺寸为150mm×150mm(板中开出 50mm孔)。
3)钢管材质为20钢,规格为 60mm, L =100m,壁厚5mm,经机械加工的坡口形式尺寸如图2-2所示。
图2-2 焊件要求示意图
(2)操作步骤
1)组对。用角磨机打磨钢板焊接区直至露出金属光泽,用直磨头磨光机打磨钢管内外壁焊接区的毛刺和氧化物直至露出金属光泽,坡口钝边值应符合图2-2要求。
先在孔板上要点焊的位置用石笔做好标记,采用时钟位置标记法来标记区分焊接区域,两定位焊点位置中心线为垂直线,即两定位点在1点半、10点半位置,6点钟位置不允许定位焊接(见图2-3),然后将孔板放在清理干净的平台上,要求孔板与平台无缝隙,按图2-4形式组对,间隙2.5~3.2mm。间隙的调整可以用3mm圆钢制成U形(U形开口尺寸为35mm左右)或焊芯弯成U形垫在孔板上,注意U形圆钢所放置的位置要与第一点焊位置间隔10mm以上,再将钢管放在上面,保证钢管内壁与孔板内壁对齐。
图2-3 定位焊缝位置
图2-4 定位焊缝形式
完成第一定位焊点后,用90°角尺检验孔板与钢管垂直度是否符合要求,若不符合,可用锤子轻敲调整,合格后进行第二定位焊点的焊接。
定位焊点必须焊透达到正式焊接的质量要求,为保证焊透,焊接电流可比正式焊接电流大10%左右,定位焊的焊缝长度一般为5~10mm,两端打磨成缓坡状,便于接头。所有定位焊焊缝不得有缺欠,否则需要铲除并重新定位焊,定位焊缝高度最好为2~3mm。定位焊好后,清理干净熔渣、飞溅等附着物。
2)焊接准备。焊接采用三层三道方式,如图2-5所示,焊条直径与焊接电流的推荐值见表2-20。
图2-5 焊道排布示意图
表2-20 焊条直径与焊接电流的推荐值
开始焊接前,将工件按时钟方位固定到焊接支架上,根据自己的身高和习惯姿势调整好工件高度。
3)焊接。
①打底焊。从6点钟后5mm处开始引弧,然后往6点钟位置开始焊接,焊接到12点钟位置后超出5mm左右收弧,焊条角度如图2-6所示。另半圈采用相反方向焊接。引弧后稍微拉长电弧,预热起焊点,然后向上顶送焊条,当看到孔板根部与钢管坡口边缘熔合形成熔孔时,稍微拉长电弧,采用断弧法,做小幅度锯齿形摆动。打底层厚度最好控制在3mm左右。
图2-6 焊条角度
由于钢管与孔板的板厚相差较大,所以焊接热量应向更厚的孔板倾斜,即电弧在孔板上应稍作停留,以保证孔板熔合良好,防止孔板侧出现未熔合现象。
在仰焊位置焊接时,焊条向焊件中心顶部送进强度要大一些,运条的间距需均匀,摆动与运条幅度要小,幅度和间距过大会使焊缝背部产生咬边和内凹缺欠。
在立焊位置焊接时,焊条的顶送难度要比仰焊难度低,需防止熔化金属由于重力作用下坠而在背部形成焊瘤或成形不良。
收弧时应将电弧向焊接反方向回焊10mm左右,缓慢拉长电弧并熄弧,以防止出现弧坑缩孔。
接头采用热接法或冷接法。热接法动作要快,应在熔池处于红热状态时在熔池前方10mm处引弧,焊条稍作摆动,填满弧坑,焊条向坡口内侧顶送,稍作停留,当听到击穿坡口声、形成新的熔孔时,再开始正常焊接。采用冷接法时,在施焊前先将熔渣清理干净,必要时应用角磨机将焊道磨成缓坡状,然后按热接法的引弧位置及操作方法进行焊接。焊接至12点位置并超出5mm处结束半圈焊接。清理干净6点钟处焊接熔渣及飞溅物,必要时将该处接头打磨成斜坡状,对于接头处成形不良可用角磨机打磨,然后开始另半圈的焊接。接头按前面所述的冷接头法开始焊接,其余操作要点与上半圈相同。封闭接头时一定要在12点处重叠10mm左右,以形成良好的接头。
②填充焊。填充焊的焊条角度、操作方法与打底焊相同,但焊条的摆动幅度要比打底焊大一些;同时,填充焊时要注意焊道的厚度,钢管一侧填满,孔板一侧要比钢管侧宽出2mm,这样使焊道形成一个斜面,为盖面焊打好基础。由于钢管与孔板的位置关系,在焊条摆动过程中,锯齿的间距是不一样的,在孔板侧的间距应比钢管侧大1/3左右。
③盖面焊。盖面焊的焊条角度、操作方法与填充焊相同,但焊条摆动幅度要均匀,同时焊条要在两侧稍作停留,以免出现咬边,并形成良好且一致的焊脚尺寸。
4)工件清理。焊接完成后对焊缝区域进行彻底清理,要求对焊接附着物,如焊渣、飞溅物等彻底清除干净,必要时可用扁铲等工具清理大的飞溅物,但要注意不能留下扁铲剔过的痕迹。清理之前,焊件要经自然冷却,未经允许,不可将焊件放在水中冷却。清理过程中要注意安全,防止烫伤、砸伤以及异物入眼。
(3)注意事项
1)定位焊时由于工件本身温度低,且焊接时间短,所以一般定位焊电流均比正常焊接电流大10%左右。
2)定位焊完成后,管板之间的角度应该为90°±0.5°。
3)焊接过程中焊道需经过定位焊焊道的,则不必熄弧,快速焊过即可。
2.焊条电弧焊操作禁忌
1)多层焊缝焊接接头位置应错开。
2)采用酸性焊条焊接薄小工件时,应焊前在引弧板上进行引弧。
3)焊接缺欠应清除后再焊补。
4)在3点到9点位置焊接时,电弧一定要短,应压低电弧操作,避免焊缝厚度过高,当打底层和填充层焊缝余高较高时,焊后要用手动或电动工具进行处理,以便于后续的焊接。