手工电弧焊单面焊双面成形影响因素分析

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1、手工电弧焊单面焊双面成形影响因素分析摘 要：通过分析单面焊双面成形的工艺特点，探讨工艺参数及操作方法对单面焊双面成形打底焊的影响因素分析。  关键词：电弧焊单面焊双面成形影响因素分析  手工电弧焊是目前应用最广泛的一种电焊工艺。在一些焊接结构的焊接中（如质量要求高的小直径管道和容器等），由于从背面无法铲除焊根与重新焊接，故要求在坡口一侧进行焊接而在焊缝正、背面焊双面成形的关键是打底层的焊接，打底层焊接打底层焊接有间断灭弧焊和连弧焊两种方法。本文主要探讨的是采用间断灭弧焊法焊接平位板状试件时，工艺参数及操作方法对单面焊双面成形的影响。一、分析条件(1)试板材质为2

2、0g，其形状和尺寸见图1。2)焊接设备选用BX一300型电焊机。(3)焊材选用E4303焊条，打底焊焊条直径为&3．2mm。(4)试板对口形成，见图24a=30～35（即坡口角度为60～70°）p=0.4*d(即钝边约等于焊条直径乘0.4)c=d（即坡口间隙大致与焊条直径同）d=焊条直径二、控制条件（即焊缝外形尺寸要求），见表焊缝宽（mm）高（mm）要求正面200～3焊缝均匀，整齐，圆滑过背面3～60～2.5渡，高低差<=2mm三、影响因素分析为了得到单面焊双面成形背面均匀美观的焊缝，就要很好的控制焊接熔池的厚度、深度及熔池中液体金属的密度。焊接熔池是在电弧热和

3、电弧力总吹力同时作用下形成的，它主要依靠熔池中液体金属与熔池壁之间的表面张力、熔池金属的重力，电弧总吹力在垂直于焊缝平面方向的分力保持平衡的，因此，凡是对熔池的输入热量及其受力有影响的因素都会影响焊缝的成形因素，这些影响因素有以下几点：1、试板装配根部间隙大小的影响4根部间隙的大小直接影响到单面焊双面成形背面焊缝的成形。间隙大，背面焊缝成形宽；间隙小，背面焊缝成形窄。随着根部间隙的增大，向熔池填充的液体金属量就会增加，熔池的体积就会增大，重量也跟着增加，燃弧时间就会增长，击穿熔空尺寸增大，重力大于表面张力产生下坠，背面焊缝就会形成余高过高或形成焊瘤。如果根部间隙

4、间小，则熔敷金属送不到根部，背面焊缝就会出现余高过低或产生未焊透。实践证明，始焊处根部间隙取3.2mm～3.5mm，终焊根部间隙取4.2mm～4.5mm比较合适。当然，不同条件下其根部间隙取值是不同的。2、焊接电流的影响焊接电流增加时，电弧对熔池的总压力增加，电弧输入给焊缝的热功率也增加，熔池的温度升高。而随着熔池温度的升高，焊条熔化速度加快，单位时间内过度到熔池的熔滴数量增加，熔池的体积增大，熔池中的液态金属因自重力作用产生下坠，背面焊缝成形就会出现余高过高或产生焊瘤。反之，焊接电流减小时，电弧对熔池的总压力下降，电弧输入给焊缝的热功率减少，熔池体积这件减少，

5、焊接电弧易偏向坡口一侧，背面焊缝易出现未焊透。3、燃弧时间、间断灭弧时间的影响燃弧时间、间断灭弧时间主要影响熔池的温度及熔池的体积。燃弧时间对熔池温度及熔池体积的影响，主要表现在作用时间的长短。燃弧时间越长，电弧对熔池的作用时间越长，输入给熔池的热量越多，熔池的温度越高，焊条向熔池过渡的熔滴数量也越多，熔池的体积也就越大，背面焊缝就会出现余高超高或焊瘤。反之，背面焊缝出现余高过低或产生未焊透。间断灭弧时间的长短，主要应视熔池的温度高低来控制。在燃弧时间正常的情况下，间断灭弧时间过短，就会产生燃弧时间过长所产生的焊接缺陷，使背面焊缝出现超高或焊瘤；间断灭弧时间过长

6、，就会产生燃弧时间过短时所产生的缺陷，使背面焊缝出现过低或未焊透，其主要原因4是，间断灭弧时间过短，等于前一次燃弧时一部分输入给熔池的热量与后一次燃弧时输入给熔池热量的叠加量在增加，熔池的温度相对增高。反之，对前一次燃弧时的熔池热量利用过少，熔池的温度相对降低。此外，由于间断灭弧时间过长，焊缝金属冷却到较低的温度，已成形的焊缝如若存在由于操作不当所形成的豁口，在再次接弧焊接时又不能将这种缺陷完全熔掉。因此，这种缺陷就存在于背面焊缝上。4、焊条倾角的影响焊条倾角主要影响电弧对熔池的压力方向及对背面熔池的保护效果。如图3所示，电弧的总压力P的作用方向是随焊条倾角0的

7、变化而变化的。当>60。时，随着的逐渐增大，P的作用逐渐趋向垂直于焊缝水平面，P的分配比例被打破。这一方面降低了熔渣对背面焊缝的保护效果，同时垂直于焊缝的力逐渐在增大，使背面焊缝增高。当<50。时，随着0的逐渐减少，电弧的总压力P的作用方向逐渐平行于焊缝，此时虽然在P的作用下也有保证熔渣的分配，但由于P的作用方向改变了，使液体金属及熔渣向熔池后方流动，背面焊缝成形增高，甚至会出现焊瘤，熔渣对背面熔池的保护效果也降低。=50○～6O○是比较合适的在穿过背面1／3的电弧作用下，熔滴过渡到熔池后，得到良好的背面与正面比例分配，同时熔渣也得到适量的分配。此时既能保证背面

8、焊缝成形，又能使熔滴对正