浅谈薄板对接仰位气焊技术

浅谈薄板对接仰位气焊技术

杜亮颜世海马兴国荣维海刘元涛

独山子石化炼建公司焊接技能专家工作室新疆克拉玛依833699

摘要：本文介绍4mm厚Q235钢板开V形坡口对接仰位焊接的操作技术，介绍气焊仰位焊接方法及工件组对要求和工艺参数的选择，指出操作过程中的技术要点和注意事项，使操作者更快的掌握气焊仰位焊接的操作技术。

关键词：气焊单面焊双面成形仰焊工艺

1引言

4mm厚Q235钢板开V形坡口对接仰焊是气焊工职业技能鉴定的考试项目之一，也是各类比赛的常选项目，仰位焊接是各种焊接位置中难度最大的一种操作方法。仰位操作时熔池金属悬挂在焊件上，受重力影响而下坠。重力还阻碍熔滴的过渡，熔池温度越高熔池金属表面张力越小，熔滴的过渡越困难。仰位焊接时易产生焊缝背面内凹、未熔合、未焊透、气孔、焊缝正面焊瘤等焊接缺陷，为获得优良的焊接接头，结合自己实践经验，即保证了焊接质量且外观成形美观，现将气焊仰位焊接技术介绍如下。

2焊前准备

2.1材料准备

2.1.1母材的选择及尺寸见表1

表1母材的选择及尺寸

2.1.2焊接材料的选择见表2

表2焊接材料表

2.2设备准备

氧气瓶、乙炔瓶、氧气胶管、乙炔胶管、氧气减压阀、乙炔减压阀、焊接工作架

2.3工具、用具准备

角磨机、射吸式焊炬、钢丝钳、护目镜、通针、活动扳手、钢丝刷、砂布。

2.4焊前清理

将试件坡口及坡口两侧15～20mm以内的表面油、污及氧化物等杂质清除干净，裸露出金属光泽。清理工具主要包括锉刀、角向磨光机等。见图1

图1坡口清理

2.5装配与定位焊

试件装配定位焊所用焊材与正式焊接时的焊材相同，定位焊缝采用两点固定方法分别位于钢板对接焊缝的两端，点固点的长度为10mm左右，定位焊后用角磨机将定位焊缝打磨出斜坡，以保证焊接接头质量。见图2。

图2定位焊

2.6试板组对要求

2.6.1装配尺寸见表3

表3试板装配尺寸

2.6.2试件反变形见图3

图3反变形

3.工艺操作要点

3.1火焰的选用

焊接过程中采用中性焰或轻微碳化焰施焊，中性焰的焰芯呈光亮蓝白圆锥形，轮廓清楚，在焰芯距熔池2-4mm处温度最高。

3.2焊接工艺参数选择见表4

表4焊接工艺参数

3.3焊接方向

3.3.1右焊法焊接

右焊法（见图4）时，焊接火焰指向焊缝，并且焊接火焰在焊丝前面移动，采用右焊法时，由于焊接火焰始终对着熔池，并把整个熔池包围在内，使周围的空气与熔池隔离，起到保护焊缝金属的作用，从而有效的防止焊缝金属的氧化，减少气孔和夹渣的产生，同时由于焊接火焰始终指向已焊完的焊缝，会使焊缝缓慢冷却，起到后热和改善焊缝金相组织的作用。由于焰心距熔池较近以及火焰受到坡口和焊缝的阻挡时焊接火焰的热量较为集中；火焰能率的利用程度较高，熔深增加并提高生产率。右焊法时焊丝、焊炬都是从左向右移动，火焰指向焊缝方向，焊接热量集中焊件熔透深度较大，熔池冷却较慢所以右焊法焊缝成形较左焊法操作困难，技术较难掌握。采用右焊法进行焊接时左手拿焊丝右手拿焊炬，熔池温度非常高要控制焊接速度，焊丝采用连续加丝的方法，焊丝采用划圆圈分方法前进，焊炬采用直线小幅度的往复运动，焊丝与焊缝的夹角40°左右，焊炬与焊缝的夹角为60-80°。

3.3.2左焊法焊接

左焊法（见图4）时，焊接火焰背着焊缝而指向焊件的未焊部分，并且焊接火焰跟在焊丝后面移动。左焊法操作简单，容易掌握，适于焊接较薄和低熔点的工件，因而应用较普遍。但由于焊接火焰与工件有一定的倾斜角度所以熔深较浅，对焊缝金属保护不好容易氧化，冷却速度较快，热量利用率低。采用左焊法时，焊工能很清楚的看到熔池上部凝固边缘并可以获得高度和宽度均匀的焊缝，采用左焊法对金属有一定的预热作用故有较高的生产效率。左焊法时焊丝、焊炬都是从右向左移动，气焊焊接时采用连续加丝焊接形成焊缝，焊接过程中左手持焊丝右手持焊炬，焊接时焊炬要反手握持，左焊法焊接时火焰能率相对较低。焊接时为保证焊透和防止产生未熔合缺陷，采用较小的钝边和较大的火焰能率。焊炬采取直线往复操作，焊丝间断的送进熔池，焊接过程中要控制熔池温度使熔池温度尽可能低，防止熔池金属温度过高使金属熔滴下坠，影响焊缝背面成形和正面成形。焊接过程中尽量减少焊接接头，接头前先将収弧处用角磨机打磨成斜坡，在接头后面10mm左右开始对接头进行预热到接头缓坡形成熔孔后再进行正常焊接。

图4焊接方向

3.4操作过程

打底层时焊丝放在坡口中间点滴加丝，加丝与焊接方向的夹角为40°左右。焊炬与焊缝的夹角为80°左右。焊接过程中，保证坡口边缘熔合良好，焊丝末端不能脱离熔池，防止氧、氮渗入焊缝。接头前先将収弧处用角磨机打磨成斜坡，在接头后面10mm左右开始对接头进行预热到形成熔孔后再正常焊接。盖面层时焊丝放置于焊缝中间连续加丝用熔池温度将焊丝熔化，焊丝与焊缝的夹角40°左右，焊炬角度为80°左右。为得到更好的焊缝成形，焊接时采用划圆圈手法。焊接过程中产生接头时，要将接头部位用角磨机打磨成斜坡，以便更好的焊接操作和得到好的外观成形。焊接过程中要严格控制焊接速度、熔池温度、焊炬角度等工艺参数。

4、操作要领

（1）选择较小的火焰能量，所用焊炬的焊嘴较平焊可小一号。

（2）严格控制熔池的温度和熔池的大小，使液体金属快速凝固。温度过高，熔化金属容易下坠，甚至滴落；但温度过低就会出现未熔合或夹渣等缺陷。

（3）采用较小直径的焊丝，以薄层堆敷上去。当焊接带破口或较厚的工件时，若一次焊满，较难得到理想的熔深及成型美观的焊缝，必须采用多层焊。第一层主要是保证熔透。第二层是控制焊缝两侧熔合良好，圆滑的过渡到母材，使焊缝成型美观。采用多层焊是防止熔化金属下坠的主要操作方法。

（4）仰焊时借助火焰吹力托住熔化的液体金属，使其不能下坠。并用焊丝挡住部分火焰，使熔池保持适当的温度。在焊接过程中焊丝和焊炬都要做适当的摆动，焊炬做圆形摆动，焊丝做之字形摆动并始终在火焰的笼罩下。这样以疏散熔池的热量，让液体金属尽快凝固，可获得良好的焊缝成型。

（5）仰焊时应特别注意操作姿势，防止飞溅金属微粒和金属熔滴烫伤面部及身体，并应选择较轻便的焊炬和细软的橡皮管，以减轻焊工的劳动强度。

（6）焊接前用砂纸将焊丝打磨干净露出金属光泽。

（7）定位焊的长度控制在≤10mm左右即可

（8）焊接过程中要做到手眼协调配合，严格控制熔池温度和熔池形状。

5、焊后清理及检验

5.1试件的焊缝外观检查符合下列要求：

（1）焊后认真清理焊道表面的焊渣及飞溅，焊缝表面应保持焊道原始状态，焊缝表面没有加工修磨或返修焊。

（2）焊缝外观尺寸应符合表5的规定

表5焊缝外观尺寸

（5）试件焊后变形角度≤30.。

（6）试件错变量≤1mm.

试件外观检查的结果符合上述各项要求时，该项试件的外观检查为合格，否则为不合格。

5.2内部检测

内部检测采用射线探伤检验按NB/T47013.2-2015<<承压设备无损检测第二部分射线检测>>，不低于II级片。

6、结语

气焊的左右焊法各有优缺点，两种方法的难易程度不同，每种操作手法适合不同水平的焊工，只要严格按照文中所述焊接操作要点和操作注意事项多加练习就能获得好的外观成形和内部质量。