1. 焊前準備


   埋弧(hu)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。


  常用的(de)(de)(de)單面(mian)焊(han)(han)對(dui)接(jie)(jie)(jie)坡(po)口(kou)(kou)(kou)(kou)見表(biao)3-14(GB/T985.1-2008),雙面(mian)對(dui)接(jie)(jie)(jie)焊(han)(han)坡(po)口(kou)(kou)(kou)(kou)見表(biao)3-15(GB/T 985.1-2008)。這兩種坡(po)口(kou)(kou)(kou)(kou)形(xing)式按照(zhao)完全(quan)(quan)熔(rong)透的(de)(de)(de)原則規定了對(dui)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)的(de)(de)(de)坡(po)口(kou)(kou)(kou)(kou)形(xing)式和尺寸,對(dui)于不完全(quan)(quan)熔(rong)透的(de)(de)(de)對(dui)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)允(yun)許采用其他形(xing)式的(de)(de)(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)坡(po)口(kou)(kou)(kou)(kou)。這兩種坡(po)口(kou)(kou)(kou)(kou)形(xing)式也是全(quan)(quan)國壓力容(rong)器標準化技(ji)術委(wei)員(yuan)會推薦在壓力容(rong)器及壓力元件中使用。對(dui)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)待焊(han)(han)處(chu)之間(jian)間(jian)隙和坡(po)口(kou)(kou)(kou)(kou)鈍(dun)邊(bian)要均勻一致,不然焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)時就不可避免地產生燒穿、未焊(han)(han)透、未熔(rong)合或者表(biao)面(mian)成形(xing)不好等缺陷。



  施焊(han)以前要配備引(yin)(yin)(yin)(yin)(yin)弧(hu)(hu)(hu)(hu)板和(he)引(yin)(yin)(yin)(yin)(yin)出(chu)板,縱焊(han)縫(feng)引(yin)(yin)(yin)(yin)(yin)弧(hu)(hu)(hu)(hu)板的厚度(du)和(he)化學成分要與(yu)待(dai)焊(han)材料一(yi)(yi)致,引(yin)(yin)(yin)(yin)(yin)弧(hu)(hu)(hu)(hu)板的長度(du)不(bu)小(xiao)于(yu)150mm,寬度(du)不(bu)小(xiao)于(yu)50mm,引(yin)(yin)(yin)(yin)(yin)弧(hu)(hu)(hu)(hu)板和(he)引(yin)(yin)(yin)(yin)(yin)出(chu)板與(yu)待(dai)焊(han)件之間(jian)要平齊,不(bu)允(yun)許留有(you)間(jian)隙。焊(han)接環焊(han)縫(feng)不(bu)能(neng)用引(yin)(yin)(yin)(yin)(yin)弧(hu)(hu)(hu)(hu)板和(he)引(yin)(yin)(yin)(yin)(yin)出(chu)板時,只(zhi)好(hao)在待(dai)焊(han)處(chu)引(yin)(yin)(yin)(yin)(yin)弧(hu)(hu)(hu)(hu),焊(han)過一(yi)(yi)段距離后,要將引(yin)(yin)(yin)(yin)(yin)弧(hu)(hu)(hu)(hu)處(chu)進行修(xiu)整;收弧(hu)(hu)(hu)(hu)時,仍在焊(han)縫(feng)上收弧(hu)(hu)(hu)(hu),但必須修(xiu)磨收弧(hu)(hu)(hu)(hu)焊(han)縫(feng),不(bu)允(yun)許有(you)弧(hu)(hu)(hu)(hu)坑裂紋(wen)和(he)弧(hu)(hu)(hu)(hu)坑凹(ao)陷。


2. 焊接參數


  埋(mai)弧(hu)焊(han)(han)(han)的焊(han)(han)(han)接(jie)參數項目比焊(han)(han)(han)條電弧(hu)焊(han)(han)(han)多(duo),有焊(han)(han)(han)接(jie)電流、電弧(hu)電壓、焊(han)(han)(han)絲直(zhi)徑、焊(han)(han)(han)絲輸送(song)速度和焊(han)(han)(han)接(jie)速度等。


  焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)電(dian)流(liu)的(de)(de)大(da)小(xiao)直(zhi)接(jie)(jie)(jie)影響焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)熔(rong)(rong)池(chi)(chi)(chi)的(de)(de)深(shen)淺(qian),焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)電(dian)流(liu)大(da),熱輸入大(da),焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)熔(rong)(rong)池(chi)(chi)(chi)就(jiu)(jiu)深(shen);反之就(jiu)(jiu)淺(qian)。電(dian)弧(hu)(hu)電(dian)壓(ya)(ya)隨著(zhu)電(dian)弧(hu)(hu)長(chang)度的(de)(de)變(bian)化而變(bian)化,電(dian)弧(hu)(hu)拉長(chang)了(le),電(dian)弧(hu)(hu)電(dian)壓(ya)(ya)就(jiu)(jiu)升高(gao),焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)寬(kuan)(kuan)度明顯增寬(kuan)(kuan),焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)熔(rong)(rong)池(chi)(chi)(chi)的(de)(de)深(shen)度就(jiu)(jiu)減(jian)(jian)小(xiao)了(le)。當(dang)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)電(dian)流(liu)和電(dian)弧(hu)(hu)電(dian)壓(ya)(ya)不(bu)變(bian)時,焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)速度一提高(gao),電(dian)弧(hu)(hu)給(gei)予(yu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)熔(rong)(rong)池(chi)(chi)(chi)中(zhong)單位長(chang)度熱量勢必減(jian)(jian)少,隨著(zhu)導(dao)致焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)熔(rong)(rong)深(shen)和焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)寬(kuan)(kuan)度減(jian)(jian)小(xiao),焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)絲(si)直(zhi)徑的(de)(de)加粗,擴大(da)了(le)電(dian)弧(hu)(hu)范圍(wei),使熔(rong)(rong)寬(kuan)(kuan)增加;如果(guo)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)電(dian)流(liu)保持不(bu)變(bian),則熔(rong)(rong)深(shen)將相應地減(jian)(jian)少。上述各項(xiang)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)參數的(de)(de)選擇,不(bu)能單項(xiang)考(kao)慮,要有(you)機地匹(pi)配(pei),進(jin)(jin)行綜合平衡(heng)分析,找(zhao)出(chu)一個(ge)主要焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)參數,再充(chong)分試(shi)(shi)驗后(hou),才能制訂出(chu)最佳參數。產(chan)品施(shi)(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)以前(qian),一定(ding)要用試(shi)(shi)板進(jin)(jin)行模(mo)擬焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)試(shi)(shi)驗,當(dang)試(shi)(shi)板焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)的(de)(de)力學性能和耐蝕性均(jun)滿足產(chan)品設(she)計圖樣技術(shu)要求后(hou)才能對產(chan)品進(jin)(jin)行施(shi)(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)。對于壓(ya)(ya)力容器(qi)受(shou)壓(ya)(ya)元件(jian)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie),要經過焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)工藝評(ping)定(ding)合格后(hou),方能在產(chan)品上正式施(shi)(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)。表3-16所(suo)列出(chu)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)參數可供(gong)參考(kao)。


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3. 操(cao)作(zuo)因素


  焊(han)絲傾(qing)(qing)斜方向分為前(qian)傾(qing)(qing)和(he)(he)后(hou)傾(qing)(qing)兩各種(zhong)(zhong),如(ru)圖(tu)3-21所示(shi)。焊(han)絲傾(qing)(qing)角(jiao)(jiao)的(de)(de)大小不同,電弧(hu)對(dui)熔(rong)池(chi)的(de)(de)力和(he)(he)熱作用(yong)也就(jiu)不同,從而影響(xiang)到焊(han)縫成形。當(dang)焊(han)絲以一定傾(qing)(qing)角(jiao)(jiao)向后(hou)傾(qing)(qing)時,電弧(hu)力對(dui)熔(rong)池(chi)金(jin)(jin)屬的(de)(de)后(hou)緣(yuan)作用(yong)減(jian)弱,熔(rong)池(chi)底部的(de)(de)金(jin)(jin)屬受熱減(jian)少(shao),故熔(rong)深變淺(qian),如(ru)圖(tu)3-21c所示(shi)。后(hou)傾(qing)(qing)角(jiao)(jiao)越大,熔(rong)深越淺(qian)而熔(rong)寬(kuan)增寬(kuan)。相反,當(dang)焊(han)絲作適當(dang)前(qian)傾(qing)(qing)時可少(shao)許提高熔(rong)深。這種(zhong)(zhong)前(qian)傾(qing)(qing)斜焊(han)絲的(de)(de)方法(fa),通常較少(shao)采用(yong),只有在特定情況下使用(yong),如(ru)焊(han)接(jie)小直徑圓筒形焊(han)件(jian)的(de)(de)環(huan)焊(han)縫就(jiu)采用(yong)這種(zhong)(zhong)方法(fa)。


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  焊(han)(han)(han)(han)件(jian)在(zai)傾斜位置焊(han)(han)(han)(han)接(jie)時,有上坡(po)焊(han)(han)(han)(han)和下(xia)坡(po)焊(han)(han)(han)(han)之分,如圖3-22所(suo)示,它們對(dui)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)成(cheng)形(xing)的影響有明(ming)顯的不(bu)同。上坡(po)焊(han)(han)(han)(han)時,焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)余高(gao)過高(gao),兩側易出現咬邊(bian),焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)表面成(cheng)形(xing)明(ming)顯惡化(hua),實際工作中應避(bi)免采用上坡(po)焊(han)(han)(han)(han)。下(xia)坡(po)焊(han)(han)(han)(han)與上坡(po)焊(han)(han)(han)(han)相反,焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)的熔(rong)深和余高(gao)均有所(suo)減(jian)少,而熔(rong)寬(kuan)略有增加,焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)成(cheng)形(xing)得到改(gai)善(shan)。在(zai)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)圓(yuan)筒焊(han)(han)(han)(han)件(jian)的內(nei)、外(wai)環(huan)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)時,一般采用下(xia)坡(po)焊(han)(han)(han)(han),以減(jian)少發(fa)生(sheng)燒穿(chuan)的現象并(bing)改(gai)善(shan)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)成(cheng)形(xing)。當然,焊(han)(han)(han)(han)件(jian)下(xia)坡(po)焊(han)(han)(han)(han)的角度過大也會產生(sheng)未焊(han)(han)(han)(han)透。


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4. 施焊工藝與程序


埋弧焊焊接奧氏體(ti)型(xing)不銹(xiu)鋼的施焊工藝,程序大(da)體(ti)與普通碳(tan)鋼相同。埋弧焊最適宜焊接對(dui)接和(he)角接平焊縫,大(da)致(zhi)有幾種:


 a. 先進(jin)行焊條電弧焊


   這種施焊(han)工(gong)(gong)藝比較簡單,焊(han)接不(bu)需要(yao)特別強固(gu)工(gong)(gong)裝,而是(shi)先用焊(han)條電(dian)弧(hu)焊(han)預先封底(di)焊(han)。要(yao)求焊(han)條電(dian)弧(hu)焊(han)的(de)熔深(shen)達(da)到板(ban)厚的(de)1/3,焊(han)完以(yi)后,清理焊(han)縫。清除掉焊(han)縫缺陷后,在另(ling)一面進行(xing)埋弧(hu)焊(han),如(ru)圖3-23所示。


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 b. 永久墊板(ban)埋弧焊


   這是指焊(han)(han)(han)(han)件(jian)(jian)裝配時(shi)(shi)將同種(zhong)鋼材(cai)的(de)墊(dian)(dian)板緊密地貼(tie)在接(jie)(jie)頭下部用定位焊(han)(han)(han)(han)固定,進(jin)行(xing)單(dan)面熔(rong)透焊(han)(han)(han)(han)的(de)一種(zhong)工藝。此時(shi)(shi)要(yao)求墊(dian)(dian)板與(yu)(yu)焊(han)(han)(han)(han)件(jian)(jian)之(zhi)間間隙不得超過(guo)0.5~1.0mm,否則液(ye)態金(jin)屬(shu)(shu)或熔(rong)渣必然從(cong)間隙處流出或嵌入(ru)夾縫中(zhong)間而造成焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)缺隙。焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)完畢,墊(dian)(dian)板有一部分(fen)金(jin)屬(shu)(shu)被熔(rong)入(ru)焊(han)(han)(han)(han)縫成為焊(han)(han)(han)(han)縫金(jin)屬(shu)(shu),與(yu)(yu)焊(han)(han)(han)(han)件(jian)(jian)牢(lao)固地焊(han)(han)(han)(han)在一起。故要(yao)求墊(dian)(dian)板的(de)化學成分(fen)、力學性能和耐蝕(shi)性與(yu)(yu)焊(han)(han)(han)(han)件(jian)(jian)相同。永久墊(dian)(dian)板的(de)尺寸見表(biao)3-17。永久墊(dian)(dian)板焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)時(shi)(shi)的(de)裝配示意圖如圖3-24所示。焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)容(rong)器(qi)封頭時(shi)(shi),如果容(rong)器(qi)內部無法施焊(han)(han)(han)(han)時(shi)(shi),往往采用這種(zhong)方(fang)法。


 c. 鎖底對接(jie)接(jie)頭埋弧焊


   這(zhe)種焊(han)接(jie)方法適用(yong)于厚度(du)大(da)于10mm的(de)構件,常用(yong)于小(xiao)直徑厚壁圓筒形焊(han)件的(de)環縫焊(han)接(jie),效果很好(hao)。鎖底對接(jie)接(jie)頭焊(han)接(jie)如圖3-25所示。


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 d. 純(chun)銅墊埋弧焊


   這種(zhong)焊接(jie)方法能使焊接(jie)構(gou)件(jian)達到(dao)單(dan)面(mian)(mian)焊雙面(mian)(mian)成形的目的。純(chun)(chun)銅(tong)墊靠焊接(jie)夾(jia)具緊貼待焊接(jie)接(jie)頭(tou)下面(mian)(mian),它(ta)與(yu)焊件(jian)之間間隙(xi)不允許大(da)于(yu)0.5mm。各種(zhong)形式的純(chun)(chun)銅(tong)墊結(jie)構(gou)圖(tu)(tu)見(jian)圖(tu)(tu)3-26。純(chun)(chun)銅(tong)墊板(ban)的形狀和(he)尺(chi)寸見(jian)圖(tu)(tu)3-27和(he)表3-18。在(zai)純(chun)(chun)銅(tong)墊接(jie)觸焊件(jian)的一面(mian)(mian)開槽(cao)(cao)(cao),槽(cao)(cao)(cao)的中心(xin)要與(yu)接(jie)縫處對準(zhun),如果在(zai)槽(cao)(cao)(cao)內放(fang)焊劑(ji)(見(jian)圖(tu)(tu)3-26b),則槽(cao)(cao)(cao)的寬(kuan)度(du)和(he)深度(du)都要相(xiang)應地(di)加寬(kuan)加深。


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 e. 焊劑(ji)墊埋弧焊


   這種焊(han)(han)(han)(han)接方法也可使焊(han)(han)(han)(han)件(jian)(jian)達到單(dan)面(mian)(mian)(mian)(mian)焊(han)(han)(han)(han)雙(shuang)面(mian)(mian)(mian)(mian)成(cheng)(cheng)形(xing)(xing)的(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)。要(yao)根據焊(han)(han)(han)(han)件(jian)(jian)厚度(du)(du),在接縫(feng)下(xia)面(mian)(mian)(mian)(mian)墊上一層(ceng)厚度(du)(du)為30~100mm的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)劑(ji),焊(han)(han)(han)(han)劑(ji)下(xia)面(mian)(mian)(mian)(mian)是一層(ceng)絕緣(yuan)的(de)(de)(de)陶氈墊,陶氈墊下(xia)面(mian)(mian)(mian)(mian)是封閉的(de)(de)(de)橡膠(jiao)管,如圖(tu)3-28所示。接縫(feng)處與焊(han)(han)(han)(han)劑(ji)墊中心要(yao)對(dui)(dui)中,當橡膠(jiao)管一端通入壓縮空氣時,焊(han)(han)(han)(han)劑(ji)被均勻地(di)向上頂緊焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)處的(de)(de)(de)下(xia)表面(mian)(mian)(mian)(mian)。焊(han)(han)(han)(han)接時,電弧將熔(rong)透焊(han)(han)(han)(han)件(jian)(jian)并熔(rong)化一些焊(han)(han)(han)(han)劑(ji),形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)單(dan)面(mian)(mian)(mian)(mian)焊(han)(han)(han)(han)雙(shuang)面(mian)(mian)(mian)(mian)成(cheng)(cheng)形(xing)(xing)的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)。假若(ruo)焊(han)(han)(han)(han)劑(ji)向上頂的(de)(de)(de)壓力(li)過(guo)大或過(guo)小(xiao),在焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)背面(mian)(mian)(mian)(mian)會形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)凹槽或突起(qi)部分,嚴重者甚至焊(han)(han)(han)(han)不(bu)成(cheng)(cheng)形(xing)(xing),圖(tu)3-29為焊(han)(han)(han)(han)劑(ji)壓力(li)大小(xiao)對(dui)(dui)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)成(cheng)(cheng)形(xing)(xing)的(de)(de)(de)影(ying)響。


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 f. 雙面對(dui)接埋弧焊


  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。有關奧氏體不(bu)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。


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