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[摘 要]单面焊双面成形焊接的工艺缺陷主要表现在焊接电流、焊速、焊条类型及焊条直径的影响等方面，以及焊接层数选择不当、电弧电压上，这些缺陷一旦形成，不仅要增加消耗，降低结构的质量和使用寿命，而且还会给结构的安全生产带来威胁，引起安全事故。业已引起了业界的高度重视。
[关键词]单面焊双面成型 焊接 工艺缺陷 控制切入点
中图分类号：TF124 文献标识码：TF 文章编号：1009―914X（2013）25―0322―01
单面焊双面成形技术是焊条电弧难度较大的一种操作技术，焊接过程中由于设备、材料、工艺及操作等原因，使得形成的焊缝达不到质量要求，从而对结构的工作质量和使用寿命产生严重的影响，甚至导致焊缝断裂，产品破坏，酿成严重的事故.必须要认真面对。
一、单面焊双面成型焊接工艺技巧和要领的扫描
要掌握好单面焊双面成型焊接操作技术，必须熟练掌握“五种要领”。具体内容：看、听、准、短、控。还应学会“六种技巧”，才能保证焊出内外质量合格的焊缝与试件。
（一）五要领
1、看。焊接过程中，认真观察熔池的形状，熔化的大小及铁液与熔渣的分离情况，还应注意观察焊接过程是否正常（如偏弧、极性正确与否等），熔池一般保持椭圆形为宜（圆形时温度已高），熔孔大小以电弧将两侧钝边完全熔化并深入每侧0.5-1㎜为好，熔孔过大时，背面焊缝余高过高，易形成焊瘤或烧穿。熔孔过小时，容易出现未焊透或冷接现象（弯曲时易裂开）焊接时一定要保持熔池清晰，熔渣与铁夜要分开，否则易产生未焊透及夹渣等缺陷，当焊条接过程中出现偏弧及飞溅过大时，应立即停焊，查明原因，采取对策。
2、听。焊接时要注意听电弧击穿坡口钝边时发出的“噗噗”声，没有这种声音，表明坡口钝边未被电弧击穿，如继续向前焊接，则会适成未焊透，熔合不良缺陷。
3、准。送给铁液的位置和运条的间距要准确，并使每个熔池与前面熔池重叠2/3，保持电弧1/3部分在溶池前方，用以加热和击穿坡口钝边，只有送给铁液的位置准确，运条的间距均匀，才能使焊缝正反面形均匀、整齐、美观。
4、短。短有2层意思，一是指灭弧与重新引燃电弧的时间间隔要短，就是说每次引弧时间要选在熔池处在半凝固熔化的状态下（通过护目玻璃能看到黄亮时），对于两点击穿法，灭弧频率大体上50～60次/㏕为宜，如果间隔时间过长，熔池温度过低，熔池存在的时间较短，冶金反应不充分，容易造成夹渣、气孔等缺陷。时间间隔过短，溶池温度过高，会使背面焊缝余高过大，甚至出现焊瘤或烧穿；二是指焊接时电弧要短，焊接时电弧长度等于焊条直径为宜。电弧过长，一是对熔池保护不好，易产生气孔；二是电弧穿透力不强，易产生未焊透等缺陷；三是铁液不易控制，不易成形而且飞溅较大。
5、控。“控”，是在“看、听、准、短”的基础上，完成焊接最关键的环节。（1）控制铁液和溶渣的流动方向；（2）控制溶池的温度和熔孔的大小；（3）控制焊缝成形及焊肉的高低。
（二）六技巧。1、点固技巧；2、起头技巧；3、运条技巧；4、收弧技巧；5、接头技巧；6、收口技巧。
二、单面焊双面成形焊接工艺缺陷成因的解析
1、焊接电流
焊接电流大小选择直接影响到焊接的最终质量。焊接电流过大，可以提高生产率，并使熔透深度增加，但易出现咬肉、焊瘤等缺陷，并增大气孔倾向. 尤其在立焊操作时熔池难以控制，易出现焊瘤，弧长增加，就会产生咬边. 焊接电流过小，熔透深度减小，易出现未焊透、熔合不良、夹渣、脱节等缺陷。
2、焊速
焊接速度是焊接生产效率的主要参数.合理选择焊接速度对保证焊接质量尤为重要。焊速过快，使熔池温度不够，易造成未焊透、未熔合、焊缝成型不良等缺陷. 焊速过慢，使高温时间长，热影响区宽度增加，焊接接头的晶粒变粗，机械性能降低，焊件的变形量增大，同时焊速过慢还会使每层的厚度增大，导致熔渣倒流，形成夹渣等缺陷。
3、电弧电压
焊接过程中合理的控制电弧长度是保证焊接缝质稳定的重要因素. 电弧过长对熔化金属保护差，空气中的氧、氮等有害气体容易侵入，使焊缝易产生气孔，焊接金属的机械性能降低. 但弧长也不易过短，若弧长过短，就会引起粘条现象，且由于电弧对溶池的表面压力过大，不利于溶池的搅拌，使溶池中气体及溶渣上浮受阻，从而引起气孔、夹渣等缺陷的产生。
4、焊接层数选择不当
焊接层数的选择对焊缝质量也有一定的影响，每层厚度过大，对焊缝金属的塑性有不利的影响，且焊接过程中熔渣易倒流，产生夹渣和未熔合等缺陷. 但每层厚度也不易过小，以免造成焊缝两侧熔合不良。
5、焊条类型及焊条直径的影响
焊缝金属的性能主要由焊条和焊件金属相互熔化来决定。焊条直径的大小除了对生产率有一定的影响外，对焊接质量也有一定的影响. 焊条直径过大，在进行打底层焊接和立焊焊接时熔池难以控制，易产生焊瘤等缺陷。
6、焊接接头是焊接结构中的薄弱环节
焊接接头存在着组织和性能的不均匀性，还往往存在着一些焊接缺陷，存在着较高的拉伸残余应力；所以焊接接头是焊接结构中的薄弱环节。提高焊接接头的质量，可从以下途径着手：正确选配焊接材料，采用合理的焊接工艺方法，控制熔合比，调节焊接热循环特征，运用合理的操作方法和坡口设计，辅以预热、层间保温及缓冷、后热等措施，或焊后热处理方法等，可获得优质的焊接接头。
（三）操作因素
在焊接生产过程中，焊工的单面焊双面成形操作技术水平低，就意味着打底层的运条方法、焊条角度、接头方法、中间层及盖面层的运条方法、接头、收尾等操作方法掌握不熟练，这是造成焊缝质量差的重要原因之一。
焊前对工件上的油、锈、水分清理不严格，焊条未经烘干处理或烘烤温度不够而投入使用，会促使焊缝产生大量的气孔，从而使焊接缝质量达不到要求。
三、单面焊双面成型焊接工艺缺陷的控制切入点
（一）好焊前准备
焊前应对焊机进行试焊，确认焊机的引弧性能和稳定性能好，工艺参数的调节方便、灵活、方可使用. 工件应开Y形的坡口，钝边的尺寸一般选在0. 5～1. 0 mm之间，坡口边缘20 mm以内处用磨光机打磨，并将表面的铁锈、油污等清除干净，露出金属光泽. 锅炉压力容器及重要结构的焊接一律采用碱性焊条，打底层焊接应选择直径3. 2 mm的焊条，中间层和盖面层可选用4 mm的焊条，并对焊条进行400℃烘干，保温2～4 h. 使用时需要将焊条放在保温筒内，随用随取.焊条在炉外停留时间不得超过4 h，且反复烘干次数不能多于三次，药皮开裂和偏心度超标的焊条不得使用。
（二）焊接操作
1、焊工技术水平
焊接生产中，焊工对单面焊双面成形操作技术掌握的水平，往往决定了焊缝的质量. 因此，加强焊工单面焊双面成形操作技能的训练是保证焊缝质量的关键。
2、合适的工艺参数
焊接电流应根据板件厚度、焊接位置、焊条直径和焊接经验进行选择，保证所选择的电流不易造成焊缝咬边、烧穿、夹渣、未焊透等缺陷. 焊接过程中应选择短弧焊，以避免咬肉、未焊透、气孔等缺陷的产生. 焊速应合适，不宜过慢，以每层厚度不大于4 mm为宜，以避免高温停留增长，影响焊缝的机械性能，但焊速也不宜过快，以免造成未溶合、未焊透等缺陷. 对重要构件要采取焊前先预热、焊后缓冷等措施，以避免冷裂纹的产生。
参考文献
[1] 雷世明. 《焊接方法与设备》[M]：北京：机械工业出版社，2007版。
[2] 邓洪军. 《焊接结构生产》[M]：北京：机械工业出版社，2004版。
[3] 邹尚利 冯玉敏 杜冬梅. 《单面焊双面成型技术》[M]：北京：机械工业出版社，2002版。
作者简介
韩萃，1970.10.18，本科，焊接工程师，研究方向：石油工程。
[关键词]单面焊双面成型 焊接 工艺缺陷 控制切入点
中图分类号：TF124 文献标识码：TF 文章编号：1009―914X（2013）25―0322―01
单面焊双面成形技术是焊条电弧难度较大的一种操作技术，焊接过程中由于设备、材料、工艺及操作等原因，使得形成的焊缝达不到质量要求，从而对结构的工作质量和使用寿命产生严重的影响，甚至导致焊缝断裂，产品破坏，酿成严重的事故.必须要认真面对。
一、单面焊双面成型焊接工艺技巧和要领的扫描
要掌握好单面焊双面成型焊接操作技术，必须熟练掌握“五种要领”。具体内容：看、听、准、短、控。还应学会“六种技巧”，才能保证焊出内外质量合格的焊缝与试件。
（一）五要领
1、看。焊接过程中，认真观察熔池的形状，熔化的大小及铁液与熔渣的分离情况，还应注意观察焊接过程是否正常（如偏弧、极性正确与否等），熔池一般保持椭圆形为宜（圆形时温度已高），熔孔大小以电弧将两侧钝边完全熔化并深入每侧0.5-1㎜为好，熔孔过大时，背面焊缝余高过高，易形成焊瘤或烧穿。熔孔过小时，容易出现未焊透或冷接现象（弯曲时易裂开）焊接时一定要保持熔池清晰，熔渣与铁夜要分开，否则易产生未焊透及夹渣等缺陷，当焊条接过程中出现偏弧及飞溅过大时，应立即停焊，查明原因，采取对策。
2、听。焊接时要注意听电弧击穿坡口钝边时发出的“噗噗”声，没有这种声音，表明坡口钝边未被电弧击穿，如继续向前焊接，则会适成未焊透，熔合不良缺陷。
3、准。送给铁液的位置和运条的间距要准确，并使每个熔池与前面熔池重叠2/3，保持电弧1/3部分在溶池前方，用以加热和击穿坡口钝边，只有送给铁液的位置准确，运条的间距均匀，才能使焊缝正反面形均匀、整齐、美观。
4、短。短有2层意思，一是指灭弧与重新引燃电弧的时间间隔要短，就是说每次引弧时间要选在熔池处在半凝固熔化的状态下（通过护目玻璃能看到黄亮时），对于两点击穿法，灭弧频率大体上50～60次/㏕为宜，如果间隔时间过长，熔池温度过低，熔池存在的时间较短，冶金反应不充分，容易造成夹渣、气孔等缺陷。时间间隔过短，溶池温度过高，会使背面焊缝余高过大，甚至出现焊瘤或烧穿；二是指焊接时电弧要短，焊接时电弧长度等于焊条直径为宜。电弧过长，一是对熔池保护不好，易产生气孔；二是电弧穿透力不强，易产生未焊透等缺陷；三是铁液不易控制，不易成形而且飞溅较大。
5、控。“控”，是在“看、听、准、短”的基础上，完成焊接最关键的环节。（1）控制铁液和溶渣的流动方向；（2）控制溶池的温度和熔孔的大小；（3）控制焊缝成形及焊肉的高低。
（二）六技巧。1、点固技巧；2、起头技巧；3、运条技巧；4、收弧技巧；5、接头技巧；6、收口技巧。
二、单面焊双面成形焊接工艺缺陷成因的解析
1、焊接电流
焊接电流大小选择直接影响到焊接的最终质量。焊接电流过大，可以提高生产率，并使熔透深度增加，但易出现咬肉、焊瘤等缺陷，并增大气孔倾向. 尤其在立焊操作时熔池难以控制，易出现焊瘤，弧长增加，就会产生咬边. 焊接电流过小，熔透深度减小，易出现未焊透、熔合不良、夹渣、脱节等缺陷。
2、焊速
焊接速度是焊接生产效率的主要参数.合理选择焊接速度对保证焊接质量尤为重要。焊速过快，使熔池温度不够，易造成未焊透、未熔合、焊缝成型不良等缺陷. 焊速过慢，使高温时间长，热影响区宽度增加，焊接接头的晶粒变粗，机械性能降低，焊件的变形量增大，同时焊速过慢还会使每层的厚度增大，导致熔渣倒流，形成夹渣等缺陷。
3、电弧电压
焊接过程中合理的控制电弧长度是保证焊接缝质稳定的重要因素. 电弧过长对熔化金属保护差，空气中的氧、氮等有害气体容易侵入，使焊缝易产生气孔，焊接金属的机械性能降低. 但弧长也不易过短，若弧长过短，就会引起粘条现象，且由于电弧对溶池的表面压力过大，不利于溶池的搅拌，使溶池中气体及溶渣上浮受阻，从而引起气孔、夹渣等缺陷的产生。
4、焊接层数选择不当
焊接层数的选择对焊缝质量也有一定的影响，每层厚度过大，对焊缝金属的塑性有不利的影响，且焊接过程中熔渣易倒流，产生夹渣和未熔合等缺陷. 但每层厚度也不易过小，以免造成焊缝两侧熔合不良。
5、焊条类型及焊条直径的影响
焊缝金属的性能主要由焊条和焊件金属相互熔化来决定。焊条直径的大小除了对生产率有一定的影响外，对焊接质量也有一定的影响. 焊条直径过大，在进行打底层焊接和立焊焊接时熔池难以控制，易产生焊瘤等缺陷。
6、焊接接头是焊接结构中的薄弱环节
焊接接头存在着组织和性能的不均匀性，还往往存在着一些焊接缺陷，存在着较高的拉伸残余应力；所以焊接接头是焊接结构中的薄弱环节。提高焊接接头的质量，可从以下途径着手：正确选配焊接材料，采用合理的焊接工艺方法，控制熔合比，调节焊接热循环特征，运用合理的操作方法和坡口设计，辅以预热、层间保温及缓冷、后热等措施，或焊后热处理方法等，可获得优质的焊接接头。
（三）操作因素
在焊接生产过程中，焊工的单面焊双面成形操作技术水平低，就意味着打底层的运条方法、焊条角度、接头方法、中间层及盖面层的运条方法、接头、收尾等操作方法掌握不熟练，这是造成焊缝质量差的重要原因之一。
焊前对工件上的油、锈、水分清理不严格，焊条未经烘干处理或烘烤温度不够而投入使用，会促使焊缝产生大量的气孔，从而使焊接缝质量达不到要求。
三、单面焊双面成型焊接工艺缺陷的控制切入点
（一）好焊前准备
焊前应对焊机进行试焊，确认焊机的引弧性能和稳定性能好，工艺参数的调节方便、灵活、方可使用. 工件应开Y形的坡口，钝边的尺寸一般选在0. 5～1. 0 mm之间，坡口边缘20 mm以内处用磨光机打磨，并将表面的铁锈、油污等清除干净，露出金属光泽. 锅炉压力容器及重要结构的焊接一律采用碱性焊条，打底层焊接应选择直径3. 2 mm的焊条，中间层和盖面层可选用4 mm的焊条，并对焊条进行400℃烘干，保温2～4 h. 使用时需要将焊条放在保温筒内，随用随取.焊条在炉外停留时间不得超过4 h，且反复烘干次数不能多于三次，药皮开裂和偏心度超标的焊条不得使用。
（二）焊接操作
1、焊工技术水平
焊接生产中，焊工对单面焊双面成形操作技术掌握的水平，往往决定了焊缝的质量. 因此，加强焊工单面焊双面成形操作技能的训练是保证焊缝质量的关键。
2、合适的工艺参数
焊接电流应根据板件厚度、焊接位置、焊条直径和焊接经验进行选择，保证所选择的电流不易造成焊缝咬边、烧穿、夹渣、未焊透等缺陷. 焊接过程中应选择短弧焊，以避免咬肉、未焊透、气孔等缺陷的产生. 焊速应合适，不宜过慢，以每层厚度不大于4 mm为宜，以避免高温停留增长，影响焊缝的机械性能，但焊速也不宜过快，以免造成未溶合、未焊透等缺陷. 对重要构件要采取焊前先预热、焊后缓冷等措施，以避免冷裂纹的产生。
参考文献
[1] 雷世明. 《焊接方法与设备》[M]：北京：机械工业出版社，2007版。
[2] 邓洪军. 《焊接结构生产》[M]：北京：机械工业出版社，2004版。
[3] 邹尚利 冯玉敏 杜冬梅. 《单面焊双面成型技术》[M]：北京：机械工业出版社，2002版。
作者简介
韩萃，1970.10.18，本科，焊接工程师，研究方向：石油工程。