项目二 板对接立焊实作

一、项目任务

按图2-16的要求,学习板对接立焊的基本操作技能,完成工件实作任务。

图2-16 板对接立焊施工图(单位:mm)

焊接方法:焊条电弧焊;接头形式:板对接接头;焊接位置:立焊(向上立焊);试件材质:Q235;根部间隙b=3.2~4.0mm, α=60°, p=0.5~1mm

具体要求:掌握板对接立焊的技术要求及操作要领;会制定板对接立焊的装焊方案,会选择板对接立焊的焊接参数,并编制简单的工艺卡(见附录B);按焊接安全、清洁和环境要求及焊接工艺完成焊接操作,制作出合格的板对接立焊工件,并达到评分标准(见附录C)的相关质量要求。

二、项目分析

板对接立焊时,主要难点在于熔滴和熔池金属在重力作用下容易下淌。为了减少和防止液态金属下淌而产生焊瘤,焊接时须采用较小的焊接参数。如果采用多层焊,层数则由焊件的厚度来确定。在打底焊时,应选用直径较小的焊条和较小的焊接电流;对厚板采用小三角形运条法,对中厚板或较薄板可采用小月牙形或锯齿形跳弧运条法;各层焊缝都应及时清理焊渣,并检查焊缝质量。盖面焊接的运条方法按所需焊缝高度的不同来选择,运条的速度必须均匀,在焊缝两侧稍作停留,这样有利于熔滴的过渡,防止产生咬边等缺陷。

填写焊缝分析表(见附录A)。

三、任务实施

(一)安全检查

同本章项目一。

(二)焊前准备

同本章项目一。

(三)选择焊接参数

焊接参数如表2-5所示。

表2-5 板对接立焊焊接参数(E5015焊条)

(四)实施装配与焊接

装配与焊接的操作要领如下:

(1)装配与点固。用与正式焊接同样的焊条在焊件背面两端进行点固,定位焊焊缝长为10mm;装配间隙为2.5~4mm,一头窄一头宽,反变形量为2°~3°;错边量不大于0.5mm,如图2-17所示,并检查装配位置及定位焊质量。

图2-17 板对接立焊装配图(单位:mm)

(2)打底焊。将焊件垂直固定在离地面一定距离的工装上,间隙小的一端在下,向上立焊。一般采用灭弧法(碱性焊条每分钟50~60次)打底焊,注意控制熔孔和熔池的大小。合适的熔孔如图2-18所示,熔池表面呈水平的椭圆形,使电弧的1/3对着坡口间隙,电弧的2/3覆盖在熔池上。注意控制有1/2的弧柱在焊缝的背面燃烧。

图2-18 打底焊的运条方法(板对接立焊)

(3)焊缝接头。一般采用热接法焊接,换焊条要快。接头时,在弧坑下方10mm处引弧,摆动向上施焊;到原弧坑处时,焊条倾角大于正常焊接角度10°,电弧向焊根背面压送,稍停留,根部被击穿并形成熔孔时,焊条倾角恢复到正常角度,然后横向摆动向上焊接。

(4)中间层(填充层)焊接。填充层施焊前,应彻底清除前道焊缝的焊渣、飞溅;打磨焊缝接头过高处。填充层的焊接可以焊一层一道或二层二道。施焊时的焊条角度应比打底焊时下倾10°~15°;采用月牙形或“之”字形运条,坡口两侧略作停顿,焊缝中间速度稍快;摆动幅度逐渐增大,在坡口两侧略停顿,稍加快焊条摆动速度;各层焊道应平整或呈凹形。填充层焊缝的厚度应低于坡口表面1~1.5mm。填充层焊缝接头时,在弧坑上方10mm处引弧,电弧拉至弧坑处,沿弧坑的形状将弧坑填满,再正常焊接。填充层焊接的运条方法如图2-19所示。

图2-19 填充层焊接的运条方法(板对接立焊)

(5)盖面焊接。盖面施焊时,焊条的角度、运条和接头方法与填充层焊接时相同。

电弧在坡口边缘稍微压低和停顿,稍微加快摆动速度,避免咬边和焊瘤的产生;接头处还应避免焊缝过高和脱节。运条时,焊条的摆动幅度和间距应均匀、一致,使焊缝成形更加美观,如图2-20所示。

图2-20 盖面焊接的运条方法(板对接立焊)

(五)清理现场

练习结束后必须整理工具设备,关闭电源,清理打扫场地,做到“工完料尽场地清”;并由值日生或指导教师检查,做好记录。

关键技术点拨

板对接立焊的操作要领可以归纳为“一看、二听、三准”。

看:观察熔池形状和熔孔大小,并基本保持一致。熔池形状为椭圆形,熔池前端应有一个深入母材两侧坡口根部约0.5~1mm的熔孔。当熔孔过大时,应减小焊条与试板的下仰角;让电弧多压往熔池,少在坡口上停留。当熔孔过小时,应压低电弧,增大焊条与试板的下倾角。

听:注意听电弧击穿坡口根部发出的“噗噗”声,如果没有这种声音,就是没焊透。一般保持焊条顶端离坡口根部1.5~2mm为宜。

准:施焊时,熔孔的位置要把握准确。焊条的中心要始终对准熔池前端与母材的交界处,使每个熔池与前一个熔池搭接2/3左右,并始终保证弧柱有1/2~1/3在背面燃烧,以加热和击穿坡口根部,保证背面焊缝的熔合。

四、项目评价与总结

参照评分标准(见附录C)进行检查。由学生自检、互检以及教师检查(或专职质检员进行),并填写质量检查记录卡(见附录D);每天留出部分时间分小组交流讨论,分享各自的学习成果,共同进步。