平对接焊是工件和焊缝均处于水平位置上的一种焊缝接头,按照焊缝坡口形式,一般分开坡口、不开坡口和带垫板3种。平焊位置如图3-26所示。
在正式焊接前,需要进行焊接设备调试、焊前准备、装配与定位,由于部分内容已在其他章节进行了描述,因此本章节主要介绍正式焊接的操作要领。
(1)薄板对接焊接实例
1)薄板MIG焊时,一般采用单面焊或双面焊焊接,不需要开坡口和预留间隙,薄板焊接如图3-27所示。如加垫板焊接需预留间隙,实际生产中,铝合金焊接不推荐采用焊缝背面无保护的单面焊双面成形技术,如需要单面焊接全熔透,则需在焊缝背面加垫板焊接。
图3-26 平焊位置示意
图3-27 薄板焊接示意
2)对于薄板不开坡口的对接焊缝,通常情况下是单层单道焊,带垫板的焊缝采用多层焊。焊接角度如图3-28所示,焊枪与焊缝呈75°~85°(行走角),与工件表面呈85°~90°(工作角)。采用退焊法引弧或引弧板操作方式,具体操作方法前面章节已做介绍,此处不再赘述。
图3-28 焊接角度
3)铝合金焊接操作时焊接速度要比钢焊接速度稍快,高温下的液态铝合金流动性较好,焊接时要始终保证电弧燃烧点处于熔池前端,防止熔池前置产生未熔合缺欠。在焊接过程中,焊枪的摆动与否要根据实际情况决定,薄板焊接操作方法宜采用直线法或直线停顿法(见图3-29)。带垫板的焊缝,要保证垫板与工件密贴,使用永久性垫板的要保证焊接时垫板与焊缝充分熔合,防止垫板脱落,注意焊接操作时既要保证垫板熔合,还要保证工件根部充分熔合,具体焊接参数的选择见表3-2。
图3-29 焊接摆动示意
表3-2 薄板对接MIG平焊焊接参数
无论选用何种焊接操作摆动方法,焊后焊缝成形要避免中间凸起过高或低于母材现象,保证焊缝波纹细密均匀、焊趾圆滑过渡。
(2)厚板对接焊接实例 厚板焊缝一般需开坡口焊接,根部无需预留间隙,采用多层焊或多层多道焊,根据其焊道布局分为打底层、填充层和盖面层。焊接层道数如图3-30所示。厚板单面焊要求全熔透的焊缝需在焊缝背部加垫板焊接,双面焊时需要对先焊焊缝背面进行清根处理,保证焊缝内部质量。
图3-30 焊接层道数示意
1)打底层。厚板打底焊最易出现根部熔合不良,为保证打底焊得到一定熔深,焊接时尽量采用小直径焊丝、“硬弧”焊接。所谓“硬弧”是指通过修正电弧电压和电弧直径,使电能量弧密度更加集中,就是常说的电弧挺度,一般打底焊均采用硬弧焊接,可获得较大熔深。
打底焊最关键的就是保证根部熔合,焊接时速度稍快,焊枪前倾角尽可能小(5°~10°为宜)或保持垂直状态,可采用直线法或直线停顿法操作(见图3-31a)。焊后避免出现焊缝表面凸起(见图3-31b),防止焊趾处夹角影响填充层焊接,使焊缝形成凹形焊缝或平面形焊缝(见图3-31c),为后续焊道焊接奠定基础,防止层间未熔合缺欠的产生。
带垫板焊缝根部需要预留间隙,打底焊操作时要同时兼顾垫板、坡口钝边充分熔合,焊接速度不宜太慢,防止因熔池前淌而阻碍电弧对垫板和钝边的熔化作用,产生未熔合缺欠。双面焊焊缝打底焊操作关键点在于焊缝背面清根,当一面焊缝焊接完成后,在另一面焊缝打底焊时需对先焊焊缝背面清根打磨,将产生的氧化物、焊渣等彻底清除干净,保证在板厚方向全焊透(见图3-32)。
图3-31 打底焊缝示意
图3-32 垫板、双面焊焊缝示意
2)填充层。单面焊、双面焊、带垫板焊缝填充层焊接技术要点均相同,填充层最易出现层间未熔合,在正式焊接时对前一道焊缝产生的氧化膜、焊渣、飞溅以及缺欠要彻底清理干净。焊接操作时以前一道焊缝两侧焊趾边线为基准,采用“中间快两侧慢”的直线停顿法或正圆圈形摆动法焊接(见图3-33a),为保证层间熔合良好,焊接摆动停顿点要指向焊趾处(见图3-33b),要注意每层焊缝不宜太厚,一般为2~3mm;多层多道焊采用直线法或直线停顿法焊接,焊枪不作横向摆动,焊接摆动停顿点要指向焊趾处,最后一层填充焊应注意不要破坏坡口边缘轮廓线,留1mm左右不焊满(见图3-33c),为盖面层焊缝留有余量。
3)盖面层。盖面层焊缝的成形直接决定焊缝外观质量,要求达到平、直、匀,单道焊盖面可根据焊缝宽度采用直线停顿或正圆圈形摆动,多道焊盖面可采用直线法或直线停顿法焊接。焊接过程中根据填充层预留量调整焊接速度,以坡口两侧棱线作为焊接参照线,运用“两侧停顿中间快”的摆动方式向前移动,注意观察坡口边缘,确保焊缝达到圆滑过渡,防止咬边、未熔合等缺欠产生(见图3-34),具体焊接参数见表3-3。
图3-33 填充焊缝示意
图3-34 盖面层焊缝
表3-3 厚板对接MIG平焊焊接参数