1. 焊前準備
埋弧焊時,由于看不見焊接熔池,也看不到待焊軌跡,施焊過程操作稍有不當,即產生焊偏、焊瘤等缺陷;而且,通常自動焊的焊接速度設定后不能進行自適應調節,即填充金屬熔入熔池的多少是基本固定不變的,不能適應坡口大小、間隙寬窄的波動;加之電流密度大,熱量集中,收弧時弧坑較大,易產生弧坑裂紋。為此,對待焊件邊緣(包括坡口)要求較高。首先待焊工件邊緣要平整,要求焊嘴端面與待焊處要保持恒定距離,不能有過大的跳動;再者坡口和板邊最好用創邊機加工,沒有刨邊機可用等離子弧切割機進行加工,但要保持切口面平整。當坡口處有殘留渣跡和殘余變形時,一定要用砂輪打磨平滑和矯正齊平,用這兩種方法加工的坡口,熱影響區小,不會影響焊接接頭的腐蝕性。
常用(yong)(yong)(yong)的(de)單面(mian)焊(han)(han)對(dui)(dui)接(jie)(jie)(jie)(jie)坡(po)(po)口(kou)(kou)見(jian)表(biao)(biao)3-14(GB/T985.1-2008),雙面(mian)對(dui)(dui)接(jie)(jie)(jie)(jie)焊(han)(han)坡(po)(po)口(kou)(kou)見(jian)表(biao)(biao)3-15(GB/T 985.1-2008)。這兩(liang)種坡(po)(po)口(kou)(kou)形(xing)(xing)式按照完(wan)(wan)全(quan)熔(rong)(rong)透的(de)原則規定了對(dui)(dui)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)的(de)坡(po)(po)口(kou)(kou)形(xing)(xing)式和尺寸(cun),對(dui)(dui)于不完(wan)(wan)全(quan)熔(rong)(rong)透的(de)對(dui)(dui)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)允許采用(yong)(yong)(yong)其他形(xing)(xing)式的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)坡(po)(po)口(kou)(kou)。這兩(liang)種坡(po)(po)口(kou)(kou)形(xing)(xing)式也是全(quan)國壓力容器標(biao)準化技術委員會(hui)推薦在壓力容器及壓力元件中使用(yong)(yong)(yong)。對(dui)(dui)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)待焊(han)(han)處之間(jian)間(jian)隙(xi)和坡(po)(po)口(kou)(kou)鈍邊(bian)要均勻一致,不然焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)時就不可避免地產生燒穿(chuan)、未焊(han)(han)透、未熔(rong)(rong)合或者表(biao)(biao)面(mian)成形(xing)(xing)不好等缺陷。





施焊(han)以前要(yao)配備引(yin)弧(hu)(hu)(hu)板(ban)和(he)引(yin)出板(ban),縱焊(han)縫(feng)引(yin)弧(hu)(hu)(hu)板(ban)的厚度(du)和(he)化學(xue)成分要(yao)與待焊(han)材料一致,引(yin)弧(hu)(hu)(hu)板(ban)的長度(du)不(bu)小于150mm,寬度(du)不(bu)小于50mm,引(yin)弧(hu)(hu)(hu)板(ban)和(he)引(yin)出板(ban)與待焊(han)件之間要(yao)平齊,不(bu)允許留有間隙。焊(han)接環焊(han)縫(feng)不(bu)能(neng)用引(yin)弧(hu)(hu)(hu)板(ban)和(he)引(yin)出板(ban)時,只(zhi)好在(zai)待焊(han)處(chu)(chu)引(yin)弧(hu)(hu)(hu),焊(han)過一段距(ju)離后,要(yao)將(jiang)引(yin)弧(hu)(hu)(hu)處(chu)(chu)進行(xing)修整(zheng);收(shou)弧(hu)(hu)(hu)時,仍(reng)在(zai)焊(han)縫(feng)上收(shou)弧(hu)(hu)(hu),但必(bi)須修磨(mo)收(shou)弧(hu)(hu)(hu)焊(han)縫(feng),不(bu)允許有弧(hu)(hu)(hu)坑裂紋(wen)和(he)弧(hu)(hu)(hu)坑凹(ao)陷(xian)。
2. 焊(han)接參數
埋弧焊(han)(han)的焊(han)(han)接(jie)參數項目比焊(han)(han)條電弧焊(han)(han)多,有焊(han)(han)接(jie)電流、電弧電壓、焊(han)(han)絲直徑、焊(han)(han)絲輸送速(su)度(du)和(he)焊(han)(han)接(jie)速(su)度(du)等。
焊(han)(han)(han)接(jie)電流(liu)的(de)(de)大(da)小(xiao)直(zhi)接(jie)影響焊(han)(han)(han)接(jie)熔(rong)(rong)池(chi)的(de)(de)深(shen)(shen)(shen)淺,焊(han)(han)(han)接(jie)電流(liu)大(da),熱輸入大(da),焊(han)(han)(han)接(jie)熔(rong)(rong)池(chi)就(jiu)深(shen)(shen)(shen);反之就(jiu)淺。電弧(hu)電壓(ya)隨著電弧(hu)長(chang)度的(de)(de)變(bian)化而(er)變(bian)化,電弧(hu)拉(la)長(chang)了,電弧(hu)電壓(ya)就(jiu)升高,焊(han)(han)(han)縫(feng)寬(kuan)度明顯增寬(kuan),焊(han)(han)(han)接(jie)熔(rong)(rong)池(chi)的(de)(de)深(shen)(shen)(shen)度就(jiu)減(jian)小(xiao)了。當焊(han)(han)(han)接(jie)電流(liu)和電弧(hu)電壓(ya)不變(bian)時,焊(han)(han)(han)接(jie)速度一提高,電弧(hu)給(gei)予焊(han)(han)(han)接(jie)熔(rong)(rong)池(chi)中單(dan)(dan)位長(chang)度熱量(liang)勢必減(jian)少(shao),隨著導致焊(han)(han)(han)縫(feng)熔(rong)(rong)深(shen)(shen)(shen)和焊(han)(han)(han)縫(feng)寬(kuan)度減(jian)小(xiao),焊(han)(han)(han)絲直(zhi)徑的(de)(de)加粗,擴大(da)了電弧(hu)范圍,使熔(rong)(rong)寬(kuan)增加;如果(guo)焊(han)(han)(han)接(jie)電流(liu)保持不變(bian),則熔(rong)(rong)深(shen)(shen)(shen)將相應地減(jian)少(shao)。上述各項(xiang)焊(han)(han)(han)接(jie)參(can)數(shu)的(de)(de)選擇,不能(neng)單(dan)(dan)項(xiang)考(kao)慮,要有機地匹(pi)配,進行(xing)綜合平(ping)衡分析(xi),找出(chu)(chu)一個主要焊(han)(han)(han)接(jie)參(can)數(shu),再(zai)充分試(shi)驗后,才能(neng)制訂(ding)出(chu)(chu)最佳參(can)數(shu)。產(chan)(chan)品施焊(han)(han)(han)以前,一定(ding)要用(yong)試(shi)板(ban)進行(xing)模擬焊(han)(han)(han)接(jie)試(shi)驗,當試(shi)板(ban)焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭的(de)(de)力學(xue)性能(neng)和耐(nai)蝕性均(jun)滿足(zu)產(chan)(chan)品設(she)計圖樣技(ji)術(shu)要求后才能(neng)對(dui)產(chan)(chan)品進行(xing)施焊(han)(han)(han)。對(dui)于壓(ya)力容器(qi)受壓(ya)元件的(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie),要經過焊(han)(han)(han)接(jie)工藝(yi)評(ping)定(ding)合格(ge)后,方(fang)能(neng)在產(chan)(chan)品上正式施焊(han)(han)(han)。表3-16所列(lie)出(chu)(chu)的(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)參(can)數(shu)可(ke)供參(can)考(kao)。

3. 操作因素
焊(han)(han)絲(si)傾(qing)(qing)斜(xie)方(fang)向(xiang)分為前(qian)(qian)傾(qing)(qing)和后(hou)(hou)傾(qing)(qing)兩各(ge)種,如圖3-21所(suo)示。焊(han)(han)絲(si)傾(qing)(qing)角(jiao)(jiao)的大小(xiao)不同,電(dian)弧(hu)對熔(rong)池的力和熱(re)作用也就不同,從而(er)影響到焊(han)(han)縫成形(xing)。當(dang)(dang)焊(han)(han)絲(si)以一定(ding)傾(qing)(qing)角(jiao)(jiao)向(xiang)后(hou)(hou)傾(qing)(qing)時(shi),電(dian)弧(hu)力對熔(rong)池金屬的后(hou)(hou)緣(yuan)作用減弱(ruo),熔(rong)池底部(bu)的金屬受熱(re)減少,故(gu)熔(rong)深變淺(qian),如圖3-21c所(suo)示。后(hou)(hou)傾(qing)(qing)角(jiao)(jiao)越大,熔(rong)深越淺(qian)而(er)熔(rong)寬增(zeng)寬。相反,當(dang)(dang)焊(han)(han)絲(si)作適當(dang)(dang)前(qian)(qian)傾(qing)(qing)時(shi)可少許提高(gao)熔(rong)深。這種前(qian)(qian)傾(qing)(qing)斜(xie)焊(han)(han)絲(si)的方(fang)法,通常較少采用,只有在特定(ding)情(qing)況下使用,如焊(han)(han)接(jie)小(xiao)直徑(jing)圓筒形(xing)焊(han)(han)件的環焊(han)(han)縫就采用這種方(fang)法。

焊(han)(han)(han)(han)件(jian)在傾斜(xie)位置焊(han)(han)(han)(han)接時(shi),有上坡(po)(po)焊(han)(han)(han)(han)和下坡(po)(po)焊(han)(han)(han)(han)之(zhi)分,如圖(tu)3-22所(suo)(suo)示,它們對焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)成形(xing)(xing)(xing)的(de)影響(xiang)有明顯的(de)不同(tong)。上坡(po)(po)焊(han)(han)(han)(han)時(shi),焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)余高過高,兩側易出現咬邊(bian),焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)表面成形(xing)(xing)(xing)明顯惡(e)化(hua),實(shi)際工作(zuo)中應避免采(cai)用上坡(po)(po)焊(han)(han)(han)(han)。下坡(po)(po)焊(han)(han)(han)(han)與(yu)上坡(po)(po)焊(han)(han)(han)(han)相反,焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)的(de)熔深和余高均有所(suo)(suo)減少,而熔寬略有增加(jia),焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)成形(xing)(xing)(xing)得到改善。在焊(han)(han)(han)(han)接圓筒焊(han)(han)(han)(han)件(jian)的(de)內(nei)、外(wai)環焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)時(shi),一(yi)般采(cai)用下坡(po)(po)焊(han)(han)(han)(han),以減少發生燒穿的(de)現象并改善焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)成形(xing)(xing)(xing)。當然,焊(han)(han)(han)(han)件(jian)下坡(po)(po)焊(han)(han)(han)(han)的(de)角度過大也會(hui)產(chan)生未焊(han)(han)(han)(han)透。

4. 施焊(han)工藝(yi)與程(cheng)序(xu)
埋(mai)弧焊(han)焊(han)接奧氏體(ti)型不銹鋼的施焊(han)工藝,程(cheng)序大(da)體(ti)與普通碳鋼相同。埋(mai)弧焊(han)最適宜焊(han)接對接和(he)角接平(ping)焊(han)縫,大(da)致有幾種:
a. 先進(jin)行(xing)焊(han)條電(dian)弧(hu)焊(han)
這種施(shi)焊(han)(han)(han)工(gong)藝比(bi)較簡(jian)單,焊(han)(han)(han)接不(bu)需(xu)要特別強(qiang)固工(gong)裝,而是先用焊(han)(han)(han)條電(dian)(dian)弧焊(han)(han)(han)預先封底焊(han)(han)(han)。要求(qiu)焊(han)(han)(han)條電(dian)(dian)弧焊(han)(han)(han)的熔深達到板厚的1/3,焊(han)(han)(han)完以(yi)后(hou),清(qing)理(li)焊(han)(han)(han)縫(feng)。清(qing)除掉焊(han)(han)(han)縫(feng)缺(que)陷后(hou),在(zai)另一面(mian)進行埋弧焊(han)(han)(han),如圖3-23所示(shi)。

b. 永久墊板埋弧焊
這是指焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)件裝配時(shi)將同種鋼材的墊板(ban)緊密地貼在接(jie)(jie)頭(tou)下部(bu)用定位焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)固(gu)定,進行單面熔透焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)的一(yi)種工藝(yi)。此時(shi)要求(qiu)墊板(ban)與(yu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)件之間(jian)間(jian)隙(xi)不得超過(guo)0.5~1.0mm,否(fou)則液態金(jin)屬或(huo)熔渣必然從間(jian)隙(xi)處流出(chu)或(huo)嵌入夾(jia)縫中間(jian)而造成(cheng)(cheng)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)缺隙(xi)。焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)完畢,墊板(ban)有一(yi)部(bu)分金(jin)屬被熔入焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫成(cheng)(cheng)為焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫金(jin)屬,與(yu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)件牢固(gu)地焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)在一(yi)起。故(gu)要求(qiu)墊板(ban)的化學成(cheng)(cheng)分、力(li)學性能和(he)耐蝕性與(yu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)件相同。永(yong)久墊板(ban)的尺寸(cun)見表3-17。永(yong)久墊板(ban)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)時(shi)的裝配示意(yi)圖(tu)如圖(tu)3-24所示。焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)容(rong)器封頭(tou)時(shi),如果容(rong)器內(nei)部(bu)無法施焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)時(shi),往往采用這種方法。
c. 鎖底(di)對接接頭埋弧焊
這(zhe)種焊(han)接方法適用于厚度(du)大于10mm的(de)構件(jian),常用于小(xiao)直(zhi)徑(jing)厚壁圓(yuan)筒形焊(han)件(jian)的(de)環(huan)縫焊(han)接,效果(guo)很好。鎖底對接接頭焊(han)接如圖3-25所示。

d. 純銅墊(dian)埋弧焊(han)
這種(zhong)焊接(jie)(jie)方法能使焊接(jie)(jie)構件(jian)達(da)到單面(mian)焊雙面(mian)成形的目的。純銅墊(dian)靠焊接(jie)(jie)夾具緊貼待(dai)焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭下(xia)面(mian),它(ta)與焊件(jian)之間間隙不(bu)允許大(da)于0.5mm。各種(zhong)形式(shi)的純銅墊(dian)結構圖見圖3-26。純銅墊(dian)板(ban)的形狀和(he)尺寸見圖3-27和(he)表3-18。在純銅墊(dian)接(jie)(jie)觸焊件(jian)的一面(mian)開槽(cao)(cao),槽(cao)(cao)的中心要(yao)與接(jie)(jie)縫處對準,如果(guo)在槽(cao)(cao)內放焊劑(見圖3-26b),則槽(cao)(cao)的寬(kuan)度和(he)深度都要(yao)相(xiang)應(ying)地(di)加寬(kuan)加深。


e. 焊(han)劑墊埋弧焊(han)
這種焊(han)(han)(han)接方法(fa)也可使焊(han)(han)(han)件(jian)達到單面(mian)焊(han)(han)(han)雙面(mian)成形(xing)的目的。要根(gen)據焊(han)(han)(han)件(jian)厚(hou)度,在(zai)(zai)接縫(feng)(feng)下(xia)面(mian)墊(dian)(dian)上一(yi)(yi)(yi)層厚(hou)度為30~100mm的焊(han)(han)(han)劑(ji)(ji),焊(han)(han)(han)劑(ji)(ji)下(xia)面(mian)是一(yi)(yi)(yi)層絕(jue)緣的陶氈(zhan)墊(dian)(dian),陶氈(zhan)墊(dian)(dian)下(xia)面(mian)是封(feng)閉(bi)的橡膠管(guan),如(ru)圖3-28所示。接縫(feng)(feng)處與焊(han)(han)(han)劑(ji)(ji)墊(dian)(dian)中(zhong)心要對(dui)中(zhong),當橡膠管(guan)一(yi)(yi)(yi)端通入壓縮空(kong)氣(qi)時,焊(han)(han)(han)劑(ji)(ji)被均(jun)勻地向(xiang)上頂緊焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)處的下(xia)表面(mian)。焊(han)(han)(han)接時,電(dian)弧將熔透焊(han)(han)(han)件(jian)并熔化一(yi)(yi)(yi)些焊(han)(han)(han)劑(ji)(ji),形(xing)成單面(mian)焊(han)(han)(han)雙面(mian)成形(xing)的焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)。假(jia)若(ruo)焊(han)(han)(han)劑(ji)(ji)向(xiang)上頂的壓力過大或過小,在(zai)(zai)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)背面(mian)會形(xing)成凹槽(cao)或突(tu)起(qi)部分,嚴(yan)重者(zhe)甚(shen)至焊(han)(han)(han)不成形(xing),圖3-29為焊(han)(han)(han)劑(ji)(ji)壓力大小對(dui)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)成形(xing)的影響。

f. 雙面對接埋弧焊(han)
這是埋弧焊焊接對接焊縫的一種基本方法,使用最廣,大多數中、厚板焊接時均使用它。這種焊接接頭的幾何連續性最好,承載后應力狀態好,能適應工作負荷復雜和苛刻的工作條件,故對焊縫長度較長,分布規則的焊縫,應盡量采用這種施焊工藝方法。此時第一面施焊也不用任何形式襯墊,在無襯墊焊接時,對焊件邊緣的準備和裝配質量要求較高,希望焊縫之間間隙為零,局部處不得超過1.0mm,否則液體金屬容易從間隙中流出而燒穿焊縫或形成焊瘤。為了有一定熔深,同時又不至于焊穿,通常在第一面焊接時,要求熔深為鋼板厚度的60%~70%。如果被焊件較薄,在第一面焊接時,可以采取減少焊接電流,提高焊接速度或者焊絲向后傾斜等措施來避免燒穿。有關奧氏(shi)體不銹鋼中等厚度板材的無墊雙面埋弧焊的焊接參數見表3-19。


