1. 焊前準備(bei)


   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。


  常用的(de)(de)(de)單面焊(han)(han)(han)對(dui)接(jie)(jie)(jie)(jie)坡口(kou)見表(biao)3-14(GB/T985.1-2008),雙面對(dui)接(jie)(jie)(jie)(jie)焊(han)(han)(han)坡口(kou)見表(biao)3-15(GB/T 985.1-2008)。這兩(liang)種坡口(kou)形(xing)(xing)式(shi)(shi)按(an)照(zhao)完全熔(rong)透(tou)的(de)(de)(de)原則規(gui)定了對(dui)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭的(de)(de)(de)坡口(kou)形(xing)(xing)式(shi)(shi)和(he)尺(chi)寸,對(dui)于不(bu)完全熔(rong)透(tou)的(de)(de)(de)對(dui)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭允許采用其他(ta)形(xing)(xing)式(shi)(shi)的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)坡口(kou)。這兩(liang)種坡口(kou)形(xing)(xing)式(shi)(shi)也(ye)是(shi)全國壓力容器標準化技(ji)術委員(yuan)會推薦在(zai)壓力容器及壓力元件中使用。對(dui)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭待焊(han)(han)(han)處之間(jian)間(jian)隙和(he)坡口(kou)鈍邊(bian)要(yao)均勻一致,不(bu)然(ran)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)時就不(bu)可避免地產生燒穿、未(wei)焊(han)(han)(han)透(tou)、未(wei)熔(rong)合(he)或(huo)者表(biao)面成(cheng)形(xing)(xing)不(bu)好等缺陷。



  施焊(han)(han)(han)(han)以前要(yao)配備(bei)引弧(hu)(hu)板(ban)(ban)和引出板(ban)(ban),縱焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)引弧(hu)(hu)板(ban)(ban)的(de)厚度和化學成分要(yao)與待(dai)焊(han)(han)(han)(han)材料(liao)一致,引弧(hu)(hu)板(ban)(ban)的(de)長度不(bu)小于150mm,寬度不(bu)小于50mm,引弧(hu)(hu)板(ban)(ban)和引出板(ban)(ban)與待(dai)焊(han)(han)(han)(han)件之間要(yao)平齊(qi),不(bu)允(yun)許留有間隙。焊(han)(han)(han)(han)接環(huan)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)不(bu)能用引弧(hu)(hu)板(ban)(ban)和引出板(ban)(ban)時,只好在(zai)(zai)待(dai)焊(han)(han)(han)(han)處(chu)引弧(hu)(hu),焊(han)(han)(han)(han)過一段(duan)距離(li)后(hou),要(yao)將引弧(hu)(hu)處(chu)進行修整;收弧(hu)(hu)時,仍在(zai)(zai)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)上(shang)收弧(hu)(hu),但必須修磨收弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng),不(bu)允(yun)許有弧(hu)(hu)坑裂紋和弧(hu)(hu)坑凹陷。


2. 焊接參數


  埋弧焊(han)(han)的(de)焊(han)(han)接(jie)參數項目比焊(han)(han)條(tiao)電(dian)弧焊(han)(han)多,有焊(han)(han)接(jie)電(dian)流、電(dian)弧電(dian)壓、焊(han)(han)絲直徑、焊(han)(han)絲輸送速(su)(su)度(du)和焊(han)(han)接(jie)速(su)(su)度(du)等(deng)。


  焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)的(de)大(da)(da)小(xiao)(xiao)直(zhi)接(jie)(jie)(jie)影響焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)熔池(chi)的(de)深(shen)淺,焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)大(da)(da),熱輸入大(da)(da),焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)熔池(chi)就(jiu)深(shen);反之就(jiu)淺。電(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)隨著電(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)長度(du)的(de)變化而變化,電(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)拉(la)長了,電(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)就(jiu)升(sheng)高,焊(han)(han)(han)縫(feng)寬度(du)明顯增寬,焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)熔池(chi)的(de)深(shen)度(du)就(jiu)減小(xiao)(xiao)了。當焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)和電(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)不(bu)變時,焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)速度(du)一提高,電(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)給予焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)熔池(chi)中單位長度(du)熱量(liang)勢必(bi)減少,隨著導致焊(han)(han)(han)縫(feng)熔深(shen)和焊(han)(han)(han)縫(feng)寬度(du)減小(xiao)(xiao),焊(han)(han)(han)絲直(zhi)徑的(de)加粗,擴大(da)(da)了電(dian)(dian)(dian)(dian)弧(hu)(hu)范圍,使(shi)熔寬增加;如(ru)果焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)保持(chi)不(bu)變,則熔深(shen)將相(xiang)應地減少。上(shang)述各項(xiang)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)參數(shu)的(de)選(xuan)擇(ze),不(bu)能單項(xiang)考慮,要(yao)有(you)機地匹配,進行(xing)綜合平衡分(fen)析,找出一個(ge)主要(yao)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)參數(shu),再充分(fen)試驗后(hou),才能制訂出最佳參數(shu)。產品(pin)施(shi)焊(han)(han)(han)以前,一定要(yao)用試板進行(xing)模擬焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)試驗,當試板焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭的(de)力學性能和耐蝕性均滿足產品(pin)設計圖樣技術要(yao)求后(hou)才能對產品(pin)進行(xing)施(shi)焊(han)(han)(han)。對于壓(ya)力容(rong)器受壓(ya)元件的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie),要(yao)經(jing)過焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)工藝評(ping)定合格后(hou),方能在產品(pin)上(shang)正式施(shi)焊(han)(han)(han)。表3-16所列出的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)參數(shu)可供參考。


表 16.jpg


3. 操作因(yin)素(su)


  焊(han)(han)絲(si)傾(qing)(qing)(qing)斜(xie)方(fang)(fang)向分為前傾(qing)(qing)(qing)和(he)后(hou)(hou)傾(qing)(qing)(qing)兩各種,如圖3-21所(suo)(suo)示。焊(han)(han)絲(si)傾(qing)(qing)(qing)角的(de)大小不(bu)同(tong),電弧(hu)(hu)對熔(rong)(rong)池的(de)力和(he)熱作(zuo)用(yong)(yong)也就不(bu)同(tong),從而(er)影響到焊(han)(han)縫成形。當焊(han)(han)絲(si)以一定傾(qing)(qing)(qing)角向后(hou)(hou)傾(qing)(qing)(qing)時(shi),電弧(hu)(hu)力對熔(rong)(rong)池金屬的(de)后(hou)(hou)緣作(zuo)用(yong)(yong)減弱,熔(rong)(rong)池底部的(de)金屬受熱減少(shao),故(gu)熔(rong)(rong)深變(bian)淺(qian),如圖3-21c所(suo)(suo)示。后(hou)(hou)傾(qing)(qing)(qing)角越大,熔(rong)(rong)深越淺(qian)而(er)熔(rong)(rong)寬增寬。相反,當焊(han)(han)絲(si)作(zuo)適(shi)當前傾(qing)(qing)(qing)時(shi)可少(shao)許提高熔(rong)(rong)深。這(zhe)種前傾(qing)(qing)(qing)斜(xie)焊(han)(han)絲(si)的(de)方(fang)(fang)法(fa),通常較少(shao)采用(yong)(yong),只有(you)在特(te)定情況下使用(yong)(yong),如焊(han)(han)接小直徑圓(yuan)筒形焊(han)(han)件的(de)環(huan)焊(han)(han)縫就采用(yong)(yong)這(zhe)種方(fang)(fang)法(fa)。


21.jpg

  焊(han)(han)(han)件(jian)在(zai)傾斜位(wei)置焊(han)(han)(han)接時,有(you)(you)上(shang)(shang)坡(po)(po)焊(han)(han)(han)和下(xia)(xia)坡(po)(po)焊(han)(han)(han)之分,如圖(tu)3-22所示,它(ta)們對焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)成(cheng)形(xing)的影(ying)響有(you)(you)明顯的不同(tong)。上(shang)(shang)坡(po)(po)焊(han)(han)(han)時,焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)余高(gao)過高(gao),兩側易(yi)出(chu)現咬(yao)邊,焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)表面成(cheng)形(xing)明顯惡(e)化,實際工作中應(ying)避免采用(yong)(yong)上(shang)(shang)坡(po)(po)焊(han)(han)(han)。下(xia)(xia)坡(po)(po)焊(han)(han)(han)與上(shang)(shang)坡(po)(po)焊(han)(han)(han)相反,焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)的熔深和余高(gao)均有(you)(you)所減(jian)少(shao)(shao),而熔寬略有(you)(you)增加(jia),焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)成(cheng)形(xing)得到改善。在(zai)焊(han)(han)(han)接圓筒焊(han)(han)(han)件(jian)的內、外環焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)時,一般(ban)采用(yong)(yong)下(xia)(xia)坡(po)(po)焊(han)(han)(han),以減(jian)少(shao)(shao)發生(sheng)燒穿的現象并(bing)改善焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)成(cheng)形(xing)。當然,焊(han)(han)(han)件(jian)下(xia)(xia)坡(po)(po)焊(han)(han)(han)的角度過大(da)也(ye)會產生(sheng)未焊(han)(han)(han)透。


22.jpg


4. 施焊工藝與程序(xu)


埋(mai)弧焊(han)焊(han)接奧氏體型不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)施(shi)焊(han)工藝,程序大(da)體與普通碳鋼(gang)相同(tong)。埋(mai)弧焊(han)最適宜(yi)焊(han)接對接和角接平焊(han)縫,大(da)致有幾種:


 a. 先進行焊條電弧焊


   這種施焊(han)(han)(han)(han)工藝(yi)比較簡單,焊(han)(han)(han)(han)接不(bu)需要特別(bie)強(qiang)固工裝,而是先用焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)電弧焊(han)(han)(han)(han)預先封(feng)底(di)焊(han)(han)(han)(han)。要求焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)電弧焊(han)(han)(han)(han)的熔深達到板厚(hou)的1/3,焊(han)(han)(han)(han)完以后,清理焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)。清除(chu)掉焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)缺陷后,在另一(yi)面進行埋弧焊(han)(han)(han)(han),如圖(tu)3-23所(suo)示。


表 17.jpg


 b. 永久墊板埋弧焊(han)


   這是指焊(han)(han)(han)(han)件(jian)(jian)裝(zhuang)配(pei)(pei)時(shi)將(jiang)同種(zhong)鋼材的墊板(ban)(ban)緊(jin)密(mi)地貼在接(jie)頭下(xia)部用定位焊(han)(han)(han)(han)固定,進行單面熔(rong)透(tou)焊(han)(han)(han)(han)的一(yi)(yi)種(zhong)工藝。此時(shi)要(yao)(yao)求墊板(ban)(ban)與焊(han)(han)(han)(han)件(jian)(jian)之間間隙(xi)不(bu)得超過0.5~1.0mm,否則(ze)液(ye)態金屬或(huo)熔(rong)渣(zha)必然從間隙(xi)處流出或(huo)嵌入夾(jia)縫(feng)中間而造成(cheng)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)缺隙(xi)。焊(han)(han)(han)(han)接(jie)完(wan)畢,墊板(ban)(ban)有一(yi)(yi)部分金屬被熔(rong)入焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)成(cheng)為焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)金屬,與焊(han)(han)(han)(han)件(jian)(jian)牢固地焊(han)(han)(han)(han)在一(yi)(yi)起。故要(yao)(yao)求墊板(ban)(ban)的化學成(cheng)分、力學性(xing)能(neng)和(he)耐蝕性(xing)與焊(han)(han)(han)(han)件(jian)(jian)相同。永久墊板(ban)(ban)的尺寸見(jian)表3-17。永久墊板(ban)(ban)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)時(shi)的裝(zhuang)配(pei)(pei)示(shi)(shi)意圖(tu)如圖(tu)3-24所示(shi)(shi)。焊(han)(han)(han)(han)接(jie)容器(qi)(qi)封(feng)頭時(shi),如果容器(qi)(qi)內部無法施焊(han)(han)(han)(han)時(shi),往往采用這種(zhong)方法。


 c. 鎖底對(dui)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭埋弧焊(han)


   這種焊(han)接(jie)(jie)方(fang)法適(shi)用于厚度大于10mm的構件,常(chang)用于小直徑厚壁圓筒形焊(han)件的環縫焊(han)接(jie)(jie),效果很好。鎖底(di)對接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭焊(han)接(jie)(jie)如圖3-25所示。


25.jpg


 d. 純(chun)銅墊埋弧焊


   這種(zhong)焊接(jie)方法能(neng)使焊接(jie)構件(jian)達到單面(mian)焊雙面(mian)成形(xing)的(de)(de)目的(de)(de)。純(chun)銅(tong)墊(dian)靠焊接(jie)夾具緊貼待焊接(jie)接(jie)頭下面(mian),它(ta)與焊件(jian)之間間隙不允許大于0.5mm。各種(zhong)形(xing)式的(de)(de)純(chun)銅(tong)墊(dian)結構圖(tu)見圖(tu)3-26。純(chun)銅(tong)墊(dian)板(ban)的(de)(de)形(xing)狀和尺寸見圖(tu)3-27和表3-18。在純(chun)銅(tong)墊(dian)接(jie)觸(chu)焊件(jian)的(de)(de)一(yi)面(mian)開槽(cao)(cao)(cao),槽(cao)(cao)(cao)的(de)(de)中心要與接(jie)縫處對(dui)準,如果在槽(cao)(cao)(cao)內放(fang)焊劑(見圖(tu)3-26b),則(ze)槽(cao)(cao)(cao)的(de)(de)寬度和深度都(dou)要相應地加寬加深。


26.jpg

表 18.jpg


 e. 焊(han)(han)劑墊埋弧焊(han)(han)


   這種焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)方法(fa)也可使焊(han)(han)(han)(han)(han)件達到單(dan)面焊(han)(han)(han)(han)(han)雙面成(cheng)(cheng)形(xing)的(de)目的(de)。要根(gen)據焊(han)(han)(han)(han)(han)件厚(hou)度(du),在(zai)接(jie)縫(feng)下(xia)(xia)(xia)面墊(dian)上(shang)一(yi)層厚(hou)度(du)為(wei)(wei)30~100mm的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)劑,焊(han)(han)(han)(han)(han)劑下(xia)(xia)(xia)面是(shi)一(yi)層絕緣的(de)陶氈墊(dian),陶氈墊(dian)下(xia)(xia)(xia)面是(shi)封閉(bi)的(de)橡膠(jiao)(jiao)管(guan),如圖3-28所示。接(jie)縫(feng)處與焊(han)(han)(han)(han)(han)劑墊(dian)中心要對中,當橡膠(jiao)(jiao)管(guan)一(yi)端通入壓縮空氣(qi)時,焊(han)(han)(han)(han)(han)劑被均(jun)勻(yun)地向上(shang)頂緊(jin)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)處的(de)下(xia)(xia)(xia)表面。焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)時,電(dian)弧將熔(rong)透焊(han)(han)(han)(han)(han)件并熔(rong)化一(yi)些焊(han)(han)(han)(han)(han)劑,形(xing)成(cheng)(cheng)單(dan)面焊(han)(han)(han)(han)(han)雙面成(cheng)(cheng)形(xing)的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)。假(jia)若焊(han)(han)(han)(han)(han)劑向上(shang)頂的(de)壓力(li)過(guo)大(da)(da)或(huo)過(guo)小(xiao),在(zai)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)背面會形(xing)成(cheng)(cheng)凹槽或(huo)突起(qi)部分,嚴重(zhong)者(zhe)甚至焊(han)(han)(han)(han)(han)不(bu)成(cheng)(cheng)形(xing),圖3-29為(wei)(wei)焊(han)(han)(han)(han)(han)劑壓力(li)大(da)(da)小(xiao)對焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)成(cheng)(cheng)形(xing)的(de)影(ying)響。


28.jpg


 f. 雙(shuang)面(mian)對接埋弧焊


  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。


表 19.jpg