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摘 要:手弧焊焊接厚度在2mm以下的低碳钢薄板焊件,在焊接时,必须选择较小的焊接电流与小直径焊条以及正确的运条方式。而手工电弧焊接薄板的主要困难是容易焊穿,焊缝成型不良及焊接变形。但只要操作技术得当,焊接方法正确,就可以取得良好的效果。
关键词:手工电弧焊;操作技术;薄板焊接;焊接缺陷;焊接电流
在当前金属结构的焊接中,薄板焊接占有很大的比例。由于其重量较轻,材料价格相对便宜,所以在日常工作中,经常会遇到这种焊接件。在采用的焊接方法中,以手工电弧焊最为常见。由于常规的薄板焊接采用氧气、乙炔气焊,需要氧气和乙炔气的设备,而焊后会产生较大的热应力变形以及气焊操作存在着较大的危险性,所以在考虑经济效益等诸多方面的因素后,大都以手弧焊来进行薄板的焊接。
一、存在的问题及产生的原因
手工电弧焊是利用电弧放热来熔化焊件和焊条而进行焊接的过程。由于使用的焊接设备是用电做为能源,并且焊接电弧在工作中产生大量热量,所以从事这项操作时,应当严格遵守焊工安全操作规程,以确保在焊接过程中的安全。教师在对学生进行技能训练时,总结出薄板手工电弧焊的引弧、定位焊及整道焊缝的焊接过程中主要存在的问题。
1.焊件的烧穿,产生的原因
(1)起头(引弧)时,焊接电流较大。(2)起头焊接由于热量过于集中,造成边缘出现豁口。(3)因板材较薄,在连续焊接时过热,造成熔透现象。(4)电弧在焊缝处停留时间过长。
2.焊缝尺寸不符合要求产生的原因
(1)定位焊时,焊件尺寸超差,出现错边。(2)定位焊点过少,造成焊接时产生应力变形焊口错位。(3)定位焊点过大,造成整道焊缝出现凹凸不平。(4)焊件结构不对称,造成焊后焊件变形。
3.焊缝中出现未焊透、夹渣及焊瘤产生的原因
(1)因怕烧穿而电流过小,造成焊缝熔合不良。(2)定位焊点过宽、过高,超出焊道整体尺寸。(3)焊接速度过快,使熔渣来不及浮起。(4)电流过小,导致液态金属和熔渣分不清。(5)操作不熟练和焊条角度不当。
二、解决的办法
1.焊件烧穿解决办法
(1)按要求起头,调整合适电流,减少对薄板焊接时焊件容易烧穿的影响。(2)在起头处略点定位焊点,采用回焊起头方法进行焊接,可避免板材边缘焊接时出现豁口。(3)连续焊接产生过热,积累的热量到焊接接近结束时,非常容易引起烧穿,提高焊接速度,减少电弧热在板材上的停留时间,可避免造成烧穿现象。为保证焊缝美观,还可以将起焊处略垫高。
2.焊缝尺寸不合格要求的解决办法
(1)由于板材较薄,所以板材装配间隙不宜过大,避免产生扭曲,而引起的错边。(2)板材定位点的大小是随板材的厚度不同而变化,薄板应增加定位点,且焊点要小。(3)定位焊时,焊点不宜过大,一般为4mm左右。(4)若有的焊件结构不对称,为避免产生变形,可采用反变形法和刚性固定法来解决。
3.焊缝中出现未焊透、夹渣及焊瘤的解决方法
(1)薄板焊接虽需较小电流,但不可过小,以能基本熔化母材为宜,采用不明显焊缝间隙即可保证板材不被烧穿,另外若有缝隙可将较大缝隙处先进行连续点焊,以支撑整道焊接的熔池。(2)定位焊点不得过高、过宽。因薄板焊接使用的焊条直径较细,因此定位焊点应短小,近似点状,要严格控制高度,即可避免焊道的焊瘤出现。(3)由于薄板焊接电流较小,若焊道两侧母材的氧化物及污垢过多,电弧喷射的力量无法将其吹开,所以应清理干净再进行焊接。(4)要调整好所需电流,把液态金属和熔渣分开,用均匀速度焊接,使熔渣浮起后再运调,操作要熟练,运调角度要适当。
三、结论
第一,学生在实训中能够根据焊接过程中出现的烧穿问题,主动及时地调节焊接电流,为了不使焊件在调节电流过程中出现焊接缺陷,可适时地采用废旧板材来测试电流大小,保证实习焊件的正常使用。
第二,通过教师现场对焊接缺陷产生原因的讲解,学生结合理论,充分了解在焊接过程中电流的大小、焊条的角度及弧长的长短,均是决定焊接质量的主要因素。尤其是在焊接薄板时,必须注意采用较小的焊接电流、适当的焊条角度、较短的电弧长度,这是保证焊缝不出现气孔的重要因素。
第三,在学生刚进行手工电弧焊薄板焊接时,由于薄板容易烧穿,所以采用的焊接电流较小;但由于实际操作基本功较差,导致焊瘤、夹渣及未焊透现象的出现;及时地讲解薄板焊接特点,采取焊缝间隙尽量小、焊接电流略小、焊机速度略快、起头焊接处略垫高的方法,使学生加强技能操作能力,在较短的时间内即可掌握好焊接技能和薄板焊接的操作技巧,收获显著。
参考文献:
[1]王长忠.焊工工艺与技能训练[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2001.
[2]杨兵兵.焊接实训[M].北京:高等教育出版社,2009.
作者简介:钟强(1970— ),男,安徽萧县人,安徽矿业职业技术学院机械工程系高级实习指导教师,研究方向:焊工一体化教学。
关键词:手工电弧焊;操作技术;薄板焊接;焊接缺陷;焊接电流
在当前金属结构的焊接中,薄板焊接占有很大的比例。由于其重量较轻,材料价格相对便宜,所以在日常工作中,经常会遇到这种焊接件。在采用的焊接方法中,以手工电弧焊最为常见。由于常规的薄板焊接采用氧气、乙炔气焊,需要氧气和乙炔气的设备,而焊后会产生较大的热应力变形以及气焊操作存在着较大的危险性,所以在考虑经济效益等诸多方面的因素后,大都以手弧焊来进行薄板的焊接。
一、存在的问题及产生的原因
手工电弧焊是利用电弧放热来熔化焊件和焊条而进行焊接的过程。由于使用的焊接设备是用电做为能源,并且焊接电弧在工作中产生大量热量,所以从事这项操作时,应当严格遵守焊工安全操作规程,以确保在焊接过程中的安全。教师在对学生进行技能训练时,总结出薄板手工电弧焊的引弧、定位焊及整道焊缝的焊接过程中主要存在的问题。
1.焊件的烧穿,产生的原因
(1)起头(引弧)时,焊接电流较大。(2)起头焊接由于热量过于集中,造成边缘出现豁口。(3)因板材较薄,在连续焊接时过热,造成熔透现象。(4)电弧在焊缝处停留时间过长。
2.焊缝尺寸不符合要求产生的原因
(1)定位焊时,焊件尺寸超差,出现错边。(2)定位焊点过少,造成焊接时产生应力变形焊口错位。(3)定位焊点过大,造成整道焊缝出现凹凸不平。(4)焊件结构不对称,造成焊后焊件变形。
3.焊缝中出现未焊透、夹渣及焊瘤产生的原因
(1)因怕烧穿而电流过小,造成焊缝熔合不良。(2)定位焊点过宽、过高,超出焊道整体尺寸。(3)焊接速度过快,使熔渣来不及浮起。(4)电流过小,导致液态金属和熔渣分不清。(5)操作不熟练和焊条角度不当。
二、解决的办法
1.焊件烧穿解决办法
(1)按要求起头,调整合适电流,减少对薄板焊接时焊件容易烧穿的影响。(2)在起头处略点定位焊点,采用回焊起头方法进行焊接,可避免板材边缘焊接时出现豁口。(3)连续焊接产生过热,积累的热量到焊接接近结束时,非常容易引起烧穿,提高焊接速度,减少电弧热在板材上的停留时间,可避免造成烧穿现象。为保证焊缝美观,还可以将起焊处略垫高。
2.焊缝尺寸不合格要求的解决办法
(1)由于板材较薄,所以板材装配间隙不宜过大,避免产生扭曲,而引起的错边。(2)板材定位点的大小是随板材的厚度不同而变化,薄板应增加定位点,且焊点要小。(3)定位焊时,焊点不宜过大,一般为4mm左右。(4)若有的焊件结构不对称,为避免产生变形,可采用反变形法和刚性固定法来解决。
3.焊缝中出现未焊透、夹渣及焊瘤的解决方法
(1)薄板焊接虽需较小电流,但不可过小,以能基本熔化母材为宜,采用不明显焊缝间隙即可保证板材不被烧穿,另外若有缝隙可将较大缝隙处先进行连续点焊,以支撑整道焊接的熔池。(2)定位焊点不得过高、过宽。因薄板焊接使用的焊条直径较细,因此定位焊点应短小,近似点状,要严格控制高度,即可避免焊道的焊瘤出现。(3)由于薄板焊接电流较小,若焊道两侧母材的氧化物及污垢过多,电弧喷射的力量无法将其吹开,所以应清理干净再进行焊接。(4)要调整好所需电流,把液态金属和熔渣分开,用均匀速度焊接,使熔渣浮起后再运调,操作要熟练,运调角度要适当。
三、结论
第一,学生在实训中能够根据焊接过程中出现的烧穿问题,主动及时地调节焊接电流,为了不使焊件在调节电流过程中出现焊接缺陷,可适时地采用废旧板材来测试电流大小,保证实习焊件的正常使用。
第二,通过教师现场对焊接缺陷产生原因的讲解,学生结合理论,充分了解在焊接过程中电流的大小、焊条的角度及弧长的长短,均是决定焊接质量的主要因素。尤其是在焊接薄板时,必须注意采用较小的焊接电流、适当的焊条角度、较短的电弧长度,这是保证焊缝不出现气孔的重要因素。
第三,在学生刚进行手工电弧焊薄板焊接时,由于薄板容易烧穿,所以采用的焊接电流较小;但由于实际操作基本功较差,导致焊瘤、夹渣及未焊透现象的出现;及时地讲解薄板焊接特点,采取焊缝间隙尽量小、焊接电流略小、焊机速度略快、起头焊接处略垫高的方法,使学生加强技能操作能力,在较短的时间内即可掌握好焊接技能和薄板焊接的操作技巧,收获显著。
参考文献:
[1]王长忠.焊工工艺与技能训练[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2001.
[2]杨兵兵.焊接实训[M].北京:高等教育出版社,2009.
作者简介:钟强(1970— ),男,安徽萧县人,安徽矿业职业技术学院机械工程系高级实习指导教师,研究方向:焊工一体化教学。