低合金钢板单面焊双面成形焊接技术应用要点

黄开勤

（广州海员学校，广东 广州 510260）

0 前言

低合金钢板单面焊双面成形技术在工业生产中有着广泛的应用前景。 低合金钢板单面焊双面成形技术在工业焊接中由于操作困难导致应用低合金钢板单面焊双面成形技术所形成的焊缝极易出现焊接缺陷，影响焊缝的焊接质量。为保证焊缝的焊接质量需要对应用低合金钢板单面焊双面成形技术中所需要注意的问题进行分析，通过采取合理有效的措施最大限度地保证焊缝质量。

1 低合金钢板单面焊双面成形技术应用中焊缝缺陷原因分析

低合金钢板单面焊双面成形技术能够应用于厚度较大的低合金钢板对接横焊工作，通过应用低合金钢板单面焊双面成形技术能够完成单面焊双面成型，从而使焊件形成良好的焊接质量。但是在低合金钢板单面焊双面成形技术的实际应用中由于焊缝填充层和盖面层极易产生液态金属下坠和盖面层上边缘咬边现象，从而极大地影响着焊缝的焊接质量，导致低合金钢板单面焊双面成形技术的焊接操作难度极大，不利于工人掌控。以16Mn钢板为例，在应用低合金钢板单面焊双面成形技术进行焊接时将使用507焊条焊接，由于焊接铁水渗落将使焊缝的焊接质量受到极大的影响。该文将就焊接缺陷的原因进行分析：在应用低合金钢板单面焊双面成形技术时，如果采用直流反接法横焊，焊接熔化后的液体金属液将在重力的作用下下流至下坡口面上容易形成层间夹渣，不仅影响焊缝的质量，而且容易在焊缝坡口上边缘处产生咬边，在焊缝的下边缘处易形成液态金属下坠，从而极大地影响焊缝的焊接质量。理论上来说，在应用低合金钢板单面焊双面成形技术进行横焊时，焊接所产生的液态金属和熔渣在视野清楚的情况下能够较易区分，通过在焊接过程中进行一些操作应当能够较好地控制熔池。但是在实际的焊接操作中，横焊所产生的液体金属在重力的作用下将会沿着下坡口面下坠，并在焊缝坡口的上坡口面产生沟槽和咬边，造成低合金钢板单面焊双面成形技术的焊接操作难度极大。导致这一现象的最主要原因在于焊接过程中焊接不规范，未能灵活地调整焊条角度、控制弧长，导致运条存在较大的问题，横焊层间出现未熔合、夹渣和表面层上边缘咬边、下边缘液态金属下坠等的问题。为了提高低合金钢板单面焊双面成形焊接技术的焊缝效果，需要在横焊时通过采用多层多道焊工艺，对焊接熔池进行更好的控制，通过多层焊接（控制各焊层厚度）的方式实现对于焊接熔池体积和温度的控制，提高焊缝的焊接质量。

2 低合金钢板单面焊双面成形技术应用中钢板装配和焊接参数的控制

以某型板材16Mn钢板为例，试验板材厚度为12 mm，低合金钢板单面焊双面成形技术应用采用V型坡口（坡口面两边的合成角度不大于65°），坡口钝边0.5 mm～1.0 mm。对于坡口的对接、装配时需要考虑到焊缝的热应力所导致的横向收缩，通过控制焊缝末端间隙略大于始端间隙，用以确保焊缝取得良好的焊接效果。在低合金钢板单面焊双面成形技术应用过程中定位焊缝长约20 mm，焊接将采用时代逆变焊机PE61-400，横焊时将采用多层焊接，通过预留3°左右的反变形量用以避免焊接热所导致的反变形。低合金钢板单面焊双面成形技术应用过程中的焊接参数见表1。

表1 打底层的焊接参数

2.1 打底层的焊接操作

在应用低合金钢板单面焊双面成形技术进行横焊时，通过将焊条保持一定的下倾角70°～80°，并与焊件的水平轴线倾斜70°～80°用以降低液态金属受重力的影响。焊接时，需要遵照下坡口面-上坡口面的焊接顺序，并将坡口容易击穿区域进行错开并保持一定的距离，以免造成焊接击穿影响焊接效果.焊接开始后，首先在定位焊缝前10 mm～15 mm处的坡口面上划擦引弧，然后将电弧迅速回拉到定位焊缝中心部位处加热坡口，当见到坡口两侧金属即将熔化时，将熔滴金属送至坡口根部，并压一下电弧，使熔滴与熔化的定位焊缝和母材金属熔合成第一个熔池。在焊缝背面当听到背面电弧的穿透声时控制焊条与焊件保持成一定的倾角，并控制焊条电弧，避免焊条与坡口之间的距离过大，焊接过程中主要以短弧焊接为主。

2.2 横焊打底层采用灭弧焊的操作手法

在焊接过程中，控制电弧燃烧时间，在焊条熄弧前，为了提高焊接质量可以采用向熔池背面补充几滴熔滴的方式来减少焊液渗漏所产生的凹陷缺陷。同时在焊条更换时应当快速更换用以降低焊缝冷却所产生的影响，更换焊条过程中利用电弧的加热和吹力，重新击穿坡口钝边的方式确保焊缝能够焊透、接头光滑。

由于采用多层焊接方式，对于其余各层的焊接将采用多道焊直线运条法，控制好每层焊道的运行方向，确保其能够与上一层焊道相重合。焊接运条时坡口两侧中间稍慢，用以保证焊缝能够形成良好的焊接质量。在运用直线运条法进行焊缝覆盖时，对于每一道焊缝应当尽力控制其至少压住下焊缝的1/3区域，以便于焊缝各层焊道之间能够平稳圆滑地过渡，从而将焊道之间因焊接所形成的沟槽降至最低，从而使焊接后的焊缝表面光滑美观，提高了焊缝的焊接质量.

3 结语

焊接是现代工业生产中的一种重要工艺，通过焊接工艺能够有效地将所需焊接的部件连接在一起。随着技术的发展与应用焊接技术已经形成完善的焊接体系，能够使母材形成良好的焊接焊缝。在应用低合金钢板单面焊双面成形技术进行焊接作业时，需要采取合理的措施来避免横焊过程中产生的未融合与夹渣缺陷。该文在分析低合金钢板单面焊双面成形技术焊接过程中产生咬边、夹渣缺陷原因的基础上对如何做好焊缝缺陷的控制进行了分析。通过预防措施的应用有效地避免了低合金钢板单面焊双面成形技术应用过程中因液体金属下坠所导致的焊缝缺陷，提高了低合金钢板单面焊的焊缝质量。