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跟著這個步驟家園讓你一天內(nèi)掌握V形坡口的氬弧焊接操作精髓

 馬永超0 2016-06-24
低碳鋼V形坡口對接平焊學(xué)習(xí)操作步驟

  學(xué)習(xí)目標(biāo)

  1.了解氬弧焊的特點及適用范圍,初步掌握氬弧焊板對接平焊的基本操作要領(lǐng)和技能。

  2.理解鎢極直徑、焊接電流、焊絲直徑、氬氣流量等焊接參數(shù)的選用原則,能根據(jù)焊接材料、焊接位置選擇相應(yīng)的焊接參數(shù)。

  3.理解常見缺陷的產(chǎn)生原因及防止措施,學(xué)會對焊件質(zhì)量進(jìn)行初步評判。

  任務(wù)提出

  在生產(chǎn)實踐中,鎢極氬弧焊多用于壓力容器或輸油氣管道的環(huán)焊縫的打底焊接生產(chǎn)中,這種焊接方式可以在容器外面施焊而內(nèi)面也能形成焊縫。如圖1-1-1所示為V形坡口對接單面平焊雙面成型工件圖。


  任務(wù)分析

  手工鎢極氬弧焊操作時,電弧燃燒穩(wěn)定,熱量集中,操作方便。焊縫塑性和韌性好,內(nèi)應(yīng)力小,不易產(chǎn)生過熱組織、未焊透、氣孔、裂紋及夾渣等缺陷,所以能獲得優(yōu)良的焊縫質(zhì)量。

  Q235B焊接性良好,手工鎢極氬弧焊板V形坡口對接平焊時,焊縫置于水平懸空位置。采用左向焊法時,可以清晰的觀察到坡口根部的熔化狀態(tài),操作方便。但液態(tài)金屬受重力影響,坡口根部易燒穿,焊縫背面余高易過大,嚴(yán)重時產(chǎn)生下墜,甚至產(chǎn)生焊瘤。因此,必須嚴(yán)格控制熔池溫度,電弧熔化坡口根部的速度應(yīng)和焊絲的填充速度良好配合。

  相關(guān)知識

  一、鎢極氬弧焊的特點與分類

  1.特點

  1)保護(hù)作用好,焊縫金屬純凈,含氫量小。幾乎可以焊接所有的金屬或合金。

  2)焊接過程穩(wěn)定,不產(chǎn)生飛濺,焊縫成形好,熱影響區(qū)小

  3)交流鎢極氬弧焊在負(fù)極性半周時,具有強烈的清除氧化膜的作用,為鋁、鎂及其合金的焊接提供了非常有利的條件。

  4)需要高壓引弧措施 由于氬氣的電離電壓較高,所以TIG焊的引弧較困難。

  5)對工件清理要求嚴(yán)格TIG焊無冶金的脫氧或去氫措施,因此焊前對工件的除油、去銹及清除塵垢等準(zhǔn)備工作要求嚴(yán)格,否則就會影響焊接質(zhì)量。

  6)焊接效率較低 由于鎢極載流能力較低,熔敷速度小。

  7)紫外線強烈、臭氧濃度高;抗風(fēng)能力差。

  2.分類

  1.按操作方式 分為手工鎢極氬弧焊和自動鎢極氬弧焊。

  2.按電流種類 可分為直流鎢極氬弧焊、交流鎢極氬弧焊和脈沖鎢極氬弧焊。

  二、手工鎢極氬弧焊技術(shù)

  1.引弧方式

 ?。?)接觸引弧法

  將鎢極在引弧板上輕輕接觸或輕輕劃擦,將電弧引燃,燃燒平穩(wěn)后移至焊縫上。這種方法容易使鎢極端部燒損,電弧不穩(wěn),如果在焊縫上直接引弧,容易引起焊縫夾鎢。因此不推薦接觸法引弧。只有在線路較長或高頻功率太小,電弧不易引燃,使用電流較大,鎢極端部引燃后能很快恢復(fù)穩(wěn)定燃燒(交流氬弧焊)時可以采用。

 ?。?)非接觸引弧法

  利用氬弧焊機的高頻或脈沖電引弧裝置來引燃電弧,是理想的引弧法。但引弧需在焊口內(nèi)起焊點前方1.0mm左右進(jìn)行,引燃后移至起焊處,不可在焊縫處引弧,以免造成弧坑斑點,引起腐蝕或裂紋。

  2.焊炬(噴嘴與電極)、焊絲與焊件之間的角度

  焊炬角度小,降低了氬氣的保護(hù)效果,角度過大,操作和加焊絲比較困難。對某些易氧化的金屬,如鋁、鈦等盡可能使焊炬與工件夾角為90°。

  一般原則是在不影響操作和視線的情況下,要盡量使焊炬和工件平面垂直。管道焊口的焊接注意隨管做圓周運動時,焊炬和焊絲的角度變化要協(xié)調(diào)一致。

  3. 運弧形式

  手工鎢極氬弧焊一般采用左焊法,焊炬作直線移動。為了保證氬氣的保護(hù)作用,焊炬移動速度不能太快。如果要求焊道較寬,焊炬必須橫向移動時,焊炬要保持高度不變,橫向移動要平穩(wěn)。常用的焊炬運動方式有兩種。

 ?。?)沿焊縫縱向的移動

  a.直線勻速移動

  焊炬沿焊縫作平穩(wěn)的直線勻速移動,適合于不銹鋼、耐熱鋼等合金鋼的薄件和厚度較大工件的打底焊接。優(yōu)點是電弧穩(wěn)定,避免焊縫重復(fù)加熱,氬氣保護(hù)效果好,焊接質(zhì)量平穩(wěn)。

  b.直線斷續(xù)移動

  主要用于中等厚度材料的焊接,以及鋁及其合金的焊接。在焊接過程中,焊炬接一定的時間間隔停留和前移。一般是在停留時間送入焊絲,然后焊炬向前移動。

 ?。?)沿焊縫橫向的擺動

  根據(jù)焊縫的寬度和接頭形式的不同,有時焊炬必須作一定幅度的橫向擺動。為了保證氬氣的保護(hù)效果,擺動幅度要盡可能的小。

  a.正圓弧形擺動

  焊炬橫向擺動過程是劃半圓,兩側(cè)略停頓而平穩(wěn)前進(jìn)。這種方法適合于丁字形角焊及等厚度材料的對接焊,以及要求較寬焊縫的焊接。

  b.斜圓弧形擺動

  焊炬橫向擺動過程不僅劃圓弧,而且呈斜形平穩(wěn)前移。適合于不等厚度的角接和對接焊。

  4. 焊絲加入熔池的形式

  手工鎢極氬弧焊焊絲加入熔池的方式對焊接質(zhì)量極為重要,根據(jù)不同的材質(zhì)、不同的焊接位置、焊絲送入的時機、送入熔池的位置、角度、深度可分為兩種。

 ?。?)斷續(xù)送絲法

  焊接時,將焊絲末端在氬氣保護(hù)層內(nèi)往復(fù)斷續(xù)地送入熔池的1/3~1/4處。焊絲移出熔池時不可脫離氣體保護(hù)區(qū),送入時不可接觸鎢極。這種方法使用電流較小,焊接速度較慢。

  (2)連續(xù)送絲法

  在焊接時,將焊絲插入熔池一定位置,隨著焊絲的送進(jìn),電弧同時向前移動,熔池逐漸形成。這種方法使用電流較大,焊接速度快,質(zhì)量也較好,成形也美觀。

  5.接頭

  接頭必須在起焊處的前方5~10mm處引弧,穩(wěn)定之后將電弧移到起焊處起焊,重疊處要少加焊絲,以保證接頭處厚度和寬度一致。

  6.收弧

  收尾不當(dāng),易引起弧坑裂紋、燒穿、縮孔等缺陷,影響焊縫質(zhì)量。常用的收弧方法有:利用衰減裝置,逐漸減小電流收?。粺o衰減裝置,可采用多次熄弧法或減小焊炬與工件夾角,拉長電弧的方法收弧。

  任務(wù)實施

  一、焊前準(zhǔn)備

  1.勞保 焊前,焊工必須穿戴好勞動防護(hù)用品,工作服要寬松,褲腳蓋住鞋蓋(護(hù)腳蓋),上衣蓋住下衣,不要扎在腰帶里。絕緣工作手套不要有油污,不可破漏,佩戴平光防護(hù)眼鏡。選用合適的護(hù)目玻璃色號。牢記焊工操作時應(yīng)遵循的安全操作規(guī)程,在作業(yè)中貫徹始終。

  2.母材 Q235鋼板300×125×6mm,坡口30°,檢查鋼板平直度,并修復(fù)平整。為保證焊接質(zhì)量,必須在坡口兩側(cè)正反面25mm內(nèi)除銹、除油打磨干凈,露出金屬光澤,避免產(chǎn)生氣孔、裂紋等缺陷,并修磨鈍邊。

  3.焊材 焊絲 根據(jù)母材型號,按照等強度原則選用ER50-6(TIG-J50) ,直徑為ф3mm焊絲。使用前除去銹蝕污物。

  鎢極 選用直徑ф2.5mm鈰鎢極,修磨鎢極端部成30°圓錐角,并修磨直徑ф0.5㎜小平臺。盡量使磨削紋路與母線平行,延長鎢極使用時間。如圖1-1-2所示。


  保護(hù)氣體 選擇純度為99.95%的氬氣作保護(hù)氣,檢查并調(diào)整氣體流量。

  4.焊機準(zhǔn)備

  選用WS-300直流鎢極氬弧焊機,或WSM-300直流脈沖鎢極氬弧焊機,采用直流正接方式。檢查設(shè)備狀態(tài),電纜線接頭是否接觸良好,焊鉗電纜是否松動,避免因接觸不良造成電阻增大而發(fā)熱,燒毀焊接設(shè)備。檢查安全接地線是否斷開,避免因設(shè)備漏電造成人身安全隱患。檢查設(shè)備氣路、電路是否接通。清理噴嘴內(nèi)壁飛濺物,使其干凈、光滑,以免保護(hù)氣通過受阻。

  5.輔助工具和量具

  焊工操作作業(yè)區(qū)附近應(yīng)備好鏨子、清渣錘、錘子、鑿子、銼刀、鋼絲刷、砂紙、鋼直尺、鋼角尺、水平尺、活動板手、直磨機、角磨機、鋼絲鉗、鋼鋸條、焊縫萬能量規(guī)、鋼絲刷等輔助工具和量具。

  6.確定焊接工藝參數(shù)

  表1-1 板水平對接氬弧焊試件 焊接參數(shù)


  二、裝配與焊接

  1.裝配與定位焊

  為保證焊接質(zhì)量,裝配定位焊很重要。為了保證焊透又不燒穿,必須留有合適的對接間隙和合理的鈍邊。根據(jù)試件板厚和焊絲直徑大小,確定鈍邊p=0~0.5㎜,間隙b=2.5~3㎜(始端2.5終端3),反變形約2°,錯邊量≤0.5㎜。點固焊時,在試件兩端坡口內(nèi)側(cè)點固,焊點長度10~15㎜,高度5~6㎜,以保證固定點強度,抵抗焊接變形時的收縮,見圖1-1-3。


  點焊前,在焊機面板選擇4步操作法,調(diào)整焊接電流,收弧電流,上坡時間,下坡時間。戴好頭盔面罩,左手握焊絲,右手握焊槍,噴嘴接觸試件端部坡口處,按動引弧按鈕引燃電弧,不松手,利用電弧光亮找到點焊位置,距試件端部10mm處坡口內(nèi)側(cè),松開引弧按鈕,電流開始上升,調(diào)整噴嘴高度,電弧長度約2~3㎜,加熱坡口一側(cè),待形成熔池后,填加焊絲,移動電弧到坡口另一側(cè),待形成熔池,再填加焊絲,兩側(cè)搭橋后鋸齒形擺動電弧,將坡口鈍邊熔化,焊絲一滴一滴填加到熔池,達(dá)到固定點長度后,右手按動收弧按鈕,電流開始衰減,等熔池完全冷卻后再移開焊槍。調(diào)整間隙,再點固另一端。調(diào)整反變形角度后,將試件裝夾到變位器上,注意,大間隙端在左,小間隙端在右。

  2.打底焊

  采用左向焊法,在試件右端固定點引弧,焊槍與焊縫橫向垂直,與焊縫方向成75~80°角,如圖1-1-4。電弧長度約2~3mm,焊絲端部進(jìn)入氬氣保護(hù)范圍,待固定點熔化后小鋸齒擺動焊槍向右移動,至固定點低端電弧稍作停頓,擊穿根部打開熔孔,使坡口兩側(cè)各熔化0.5~1mm,迅速將焊絲填入熔池,熔入一滴鐵水后將焊絲退出,焊絲端部不得離開氬氣保護(hù)范圍,利用電弧外圍預(yù)熱焊絲,焊槍做小鋸齒形向右擺動,電弧將熔池鐵水帶到坡口兩側(cè)稍作停頓,使其熔合良好,避免因焊縫中間溫度過高熔池下墜,造成背面焊縫余高過大,焊縫正面中間凸起兩側(cè)形成溝槽。


  正常焊接時,電弧每擺動一次交替填加焊絲一滴,焊絲只做填入和退出,不做橫向擺動,電弧只做橫向擺動和向前移動,不允許上下跳動,即要保證電弧長度不變。擺動幅度、前移尺寸大小要均勻,電弧的三分之二在正面熔池,電弧的三分之一通過間隙在坡口背面,用來擊穿熔孔,保護(hù)背面熔池,圖1-1-5所示。


  焊接過程中,注意觀察并控制熔孔大小保持一致在0.5~1mm。正常形狀為半圓形,當(dāng)發(fā)現(xiàn)熔池顏色變白亮?xí)r,其形狀變?yōu)樘倚位蛐男?,說明熔池中部溫度過高,鐵水開始下墜,背面余高增大,甚至產(chǎn)生焊瘤,此時應(yīng)加大電弧前移步伐,加快焊絲填入頻率和熔入焊絲時間,以降低熔池溫度。若熔池成橢圓形表明熱輸入不足,根部沒有熔合,應(yīng)減小電弧前移步伐,放慢填加焊絲頻率,見圖1-1-6。


  氬弧焊接頭,比較容易與起焊時相同。但收弧時,一定要等熔池完全冷卻后再移開焊槍,讓熔池在氬氣保護(hù)下冷卻,否則易出現(xiàn)氣孔,一旦出現(xiàn)必須打磨掉再焊。

  收尾時,如果采用4步操作法,使用衰減電流,可完成焊接收尾。如果采用2步操作法,可回焊收尾,逐漸提高電弧長度,熔池逐漸縮小,見圖1-1-7。


  3.填充層焊接

  用鋼絲刷清理去除底層焊縫氧化皮。修磨鎢極端部,清理噴嘴污物。在試件右端引燃電弧,調(diào)整電弧長度并稍作停頓,預(yù)熱試件端部,待形成熔池,鋸齒擺動電弧,焊絲交替擺動填入熔池,(即焊絲緊跟電弧在坡口兩側(cè)熔池填入焊絲),焊槍角度、焊絲角度與打底層基本相同,電弧比打底層擺動幅度大,擺動速度稍慢,坡口兩邊稍作停頓。電弧前移步伐大小,以焊縫厚度為準(zhǔn),約2/3~1/2熔池大小。觀察熔池長大情況,距棱邊高1~1.5mm為宜,決定電弧前移步伐和焊絲填加頻率大小,以不破壞坡口棱邊為好,為蓋面層留作參考基準(zhǔn),見圖1-1-8。


  接頭時,在坑前方5mm處引燃電弧,回移電弧預(yù)熱弧坑,當(dāng)重新熔化弧坑并形成熔池時填加焊絲并轉(zhuǎn)入正常焊接。

  4.蓋面層焊接

  與填充層相同,電弧在坡口兩邊停頓時間稍長,電弧熔入棱邊1~1.5mm,填充焊絲要飽滿,避免咬邊缺陷。焊縫余高約2mm,見圖1-1-9。


  三、焊縫外觀檢測

  1.自檢

  ①試件焊接完成后,用敲渣錘、銼刀等清理熔渣、飛濺,用鋼絲刷清理焊縫。

  ②檢查試件焊后角變形,是否平整,一般不大于3°。

 ?、蹤z查焊縫是否有裂紋,表面氣孔,夾渣,咬邊等缺陷。

  ④檢查焊縫整體直線度,焊縫寬度是否寬窄一致。

  ⑤檢查焊縫整體余高是否高低一致。

  ⑥檢查焊縫是否有接頭不良,超高或脫節(jié)現(xiàn)象。

  ⑦檢查焊縫背面是否有未焊透,未熔合,凹坑或焊瘤。

 ?、喔鶕?jù)評分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行扣分。

  2.互檢和專檢

  按照自檢的條款逐項進(jìn)行檢查,并按評分標(biāo)準(zhǔn)扣分,之后與自檢得分對照,找出不同之處,在老師的指導(dǎo)下修改之。

  任務(wù)評價

  表1-2板對接氬弧焊試件外觀檢查項目及評分標(biāo)準(zhǔn)

  姓名

  學(xué)號

  得分

  檢查項目

  標(biāo)準(zhǔn)、分?jǐn)?shù)

  焊 縫 等 級

  實際

  得分

 ?、?br>
 ?、?br>
 ?、?br>
 ?、?br>
  正面

  焊縫余高

  標(biāo)準(zhǔn)(mm)

  0~1

  >1,≤2

  >2,≤3

  >4

  分 數(shù)

  5

  3

  1

  0

  焊縫高低差

  標(biāo)準(zhǔn)(mm)

  ≤1

  >1,≤2

  >2,≤3

  >3

  分 數(shù)

  5

  3

  1

  0

  焊縫寬度

  標(biāo)準(zhǔn)(mm)

  ≤12

  >12,≤13

  >13,≤14

  >15

  分 數(shù)

  5

  3

  1

  0

  焊縫寬窄差

  標(biāo)準(zhǔn)(mm)

  ≤1

  >1,≤1.5

  >1.5,≤2

  >3

  分 數(shù)

  5

  3

  1

  0

  咬 邊

  標(biāo)準(zhǔn)(mm)

  0

  深度≤0.5

  且長度≤10

  深度≤0.5

  長度≤20

  深度>0.5

  或長度>20

  分 數(shù)

  10

  7

  5

  0

  氣孔

  標(biāo)準(zhǔn)(mm)

  無氣孔

  氣孔≤0.5

  數(shù)目:1個

  氣孔≤0.5

  數(shù)目:2個

  氣孔>0.5

  數(shù)目:>2個

  分 數(shù)

  10

  6

  2

  0

  錯 邊 量

  標(biāo)準(zhǔn)(mm)

  0

  ≤0.5

  >0.5,≤1

  >1

  分 數(shù)

  5

  3

  1

  0

  角 變 形

  標(biāo)準(zhǔn)(mm)

  0~1

  >1,≤3

  >3,≤5

  >5

  分 數(shù)

  5

  3

  1

  0

  焊縫外表

  成形

  標(biāo)準(zhǔn)(mm)

  優(yōu)

  良

  一般

  差

  成形美觀, 魚鱗均勻細(xì)密,高低寬窄一致

  成形較好,魚鱗均勻,焊縫平整

  成形尚可,焊縫平直

  焊縫彎曲,高低寬窄明顯,有表面焊接缺陷

  分?jǐn)?shù)

  5

  3

  1

  0

  反面

  焊縫高度

  0~3mm  5分

 ?。?mm或<0 0分

  咬 邊

  無咬邊  5分

  有咬邊 0分

  氣 孔

  無氣孔  5分

  有氣孔 0分

  未焊透

  無未焊透 10分 有未焊透 0分

  凹陷

  無內(nèi)凹 20分

  深度≤0.5mm,每2mm長扣0.5分(最多扣10分)深度>0.5mm 0分

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