FCB法焊接外在质量影响因素分析+任乐

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1、FCB法焊接外在质量影响因素分析鲍光辉，杨念记，任乐（无锡华联科技集团技术中心，无锡214135）提要：在综述FCB法的原理及特点基础上，对影响FCB法正面焊缝、反面焊缝的因素进行了详细的分析，重点研究了其对正、反面焊缝影响的机理，并给出了相应的简图。主题词：FCB法外在质量影响因素AnalysisofthefactorstoexternalqualityofFCBweldingseamAbstract:OnthebasicofthebriefintroductionofFCBprincipleandchara

2、cteristic,thefactorstoexternalqualityofpositiveandnegativeseamisanalyzedandmechanismtoitisstudied,andabbreviateddrawingofthefactorstoseamisdrawedKeywords:FCBexternalqualityfactors作者简介：鲍光辉（1980-），男，焊接工程师1，前言FCB法是焊剂、铜衬垫作为反面衬垫的一种单面焊双面成形的焊接方法，在造船厂平面分段流水线上被广泛使用。其

3、原理就是在铜衬垫上撒布一层底层焊剂，并将其紧贴到被焊工件的坡口底面，从表面用两个或两个以上电极进行焊接的一种埋弧焊焊接方法，可以达到单面焊接双面成形的结果。该方法目前已被证实适合于船板A、B、D、E、AH32、DH32、AH36、DH36板焊接，对于5~35mm厚的钢板对接可一次焊接完成。但FCB法也存在缺陷，影响焊接质量的因素诸多，且焊接过程中难以观察反面的焊缝质量，不能实时在线进行检测；易产生终端裂纹等。因此研究影响焊接的外在质量的因素，对于造船厂提高FCB法焊接钢板的质量有一定实际意义。2，FCB法原理及

4、特点现在FCB法主要采用两种方式实现单面焊接双面成形的效果。1）电磁铁式如图1(a)，在铜衬垫的两侧布置一排电磁铁，吸牢钢板反面，再通过给气囊充气顶紧钢板反面。2）压力架式如图1(b)，在焊缝两侧布置压条，通过向下压力使焊剂贴紧钢板反面。电磁铁式FCB法，操作简单，钢板上部无物，方便操作，但由于电磁铁吸力有限及薄板刚度差等缺点，不适用薄板对接。压力架式FCB法，造价相对于电磁铁式昂贵，但克服了电磁铁的缺点，特别适用于薄板焊接，可焊接最薄钢板厚度为5mm。a电磁铁式b压力架式图1FCB法实现方式1—电极2—表面焊

5、剂3—钢板4—反面焊剂5—铜衬垫6—气囊/压脚3，影响FCB法正面焊接外在质量的主要因素41）表面焊剂FCB法属于一种埋弧焊焊接方式，焊丝在正面焊剂保护下进行冶金反应。正面焊剂的铺设在一定程度下影响表面焊缝的外在质量。FCB法对钢板进行全熔透，焊丝电流较普通埋弧焊大，熔池大，焊剂需完全覆盖，所以焊剂铺洒量很大。但焊剂铺洒量过大会造成压塌熔池现象，焊道中间会产生凹陷，如附图1。焊剂药粉嘴相对于焊丝中轴线的偏离，对表面外在质量存在影响较大。笔者发现药粉嘴，偏离中心线会导致表面熔渣畸形，熔敷金属表面发生局部堆积现象。

6、FCB法表面焊剂为专用焊剂具有一定的吸潮性，在潮湿空气中暴露时间过长会导致熔渣内部存在大量虫形气孔，焊道表面存在剥离金属的麻点现象。2）尾极焊接参数FCB法多为多电极焊接法，尾极主要功能是取到盖面作用。类似一般埋弧焊焊接，增大电流会相应增大熔深，增大焊接电压会相应增大熔宽。在正面焊高略高于标准值，而熔宽可以相应增加情况下，可通过增加尾极焊接电压来实现。在采用V型、Y型坡口的情况下，表面的填充金属量要求很大，易造成未焊满现象，可通过增加尾极焊丝的直径来实现。3）反面成形因素同一截面反面焊道同正面焊道，属于同一个熔

7、池。因此反面成形对正面成形存在着直接影响，反面淌渣会造成正面凹陷,如附图1，未焊透会造成表面凸起。在焊接规范稳定的情况下，可通过观察表面外在质量了解反面外在质量。3，影响FCB法反面焊接外在质量的主要因素1）反面焊剂铜板上铺设一层焊剂紧贴于钢板反面，焊剂的厚薄、密实度、均匀性对反面焊缝的外在质量存在一定影响。焊剂厚薄会影响反面焊缝的余高，余高随焊剂铺设高度增大而相应增大，如附图2；铺设过薄，会造成反面焊缝渗铜现象，焊缝表面呈金黄色。焊剂需紧贴钢板反面，对焊剂要有一定的压缩性，笔者在华联科技产的三丝FCB通过试验

8、发现在焊剂初始厚度为5mm,经过压缩焊后测量焊剂减薄2mm，焊缝成形优良，焊剂密实度不足会造成反面扁平，如附图3。2）坡口、定位焊工艺FCB法是一种全熔透型焊接方法，坡口留根可以更好的控制焊接质量，留根过小会导致反面余高过高，扁平，且易焊穿，如附图3。坡口张角是影响反面焊宽，张角增大会导致焊宽增大，反之会见小。电磁铁式FCB法不同于其他的SMAW法，定位焊工艺也对反面质量有所影响。定位