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焊条电弧焊焊接手法的基本操作技术

作者: 电焊工焊接技术网    抢个沙发

焊条电弧焊是用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法,因此焊缝的质量取决于焊工的操作技术,这就需要焊工掌握较高的操作技能。

引弧手法

焊条电弧焊的引弧方法有两种:一种是划擦法,这种方法容易掌握,但容易损坏焊件的表面;另一种是直击法,这种方法必须熟练地掌握好焊条离开焊件的速度和距离。

划擦法:先将焊条对准焊件,再将焊条像划火 柴似的在焊件表面轻微划擦,引燃电弧,然后迅速将焊条提起2~4mm,并使之稳定燃烧,如下图a所示。

电焊时的引弧方法

直击法:将焊条末端对准焊件,然后手腕下弯,使焊条轻微碰一下焊件,再迅速将焊条提起2~4mm,引燃电弧后手腕放平,使电弧保持稳定燃烧。这种引弧方法不会使焊件表面划伤,又不受焊件表面大小、形状的限制,所以是在生产中主要采用的引弧方法。但操作不易掌握,需提高熟练程度,如图b所示。

引弧时需注意如下事项:

  1. 引弧处应无油污、水锈,以免产生气孔和夹渣。

  2. 为了便于引弧,焊条末端应裸露焊芯,若不露,可用锉刀轻挫,不能用力敲击,以防药皮脱落。

  3. 焊条在与焊件接触后提升速度要适当,太快难以引弧,太慢焊条和焊件粘在一起造成短路,时间长会造成焊机损坏,产生这种现象时可将焊条左右扭摆几下,即可使焊条脱离焊件,否则应立即将焊钳从焊条上取下,待焊条冷却后,再用手将焊条扳下。

运条手法

运条是整个焊接过程中最重要的环节,它直接影响缝的外表成形和内在质量。电弧引燃后,一般情况下焊条有三个基本运动:朝熔池方向逐渐送进;沿焊接方向逐渐移动;横向摆动。

焊条朝熔池方向逐渐送进,即是为了向熔池添加金属,也是为了在焊条熔化后继续保持一定的电弧长度,因此焊条送进的速度应与焊条熔化的速度相同。否则,会发生断弧或粘在焊件上。

焊条沿焊接方向移动,随着焊条的不断熔化,逐渐形成一条焊道。若焊条移动速度太慢,则焊道会过高、过宽、外形不整齐,焊接薄板时会发生烧穿现象;若焊条的移动速度太快,则焊条和件会熔化不均匀,焊道较窄,甚至发生未焊透现象。焊条移动应与前进方向成70°~80°的夹角,以使熔化金属和熔渣推向后方,否则熔渣流向电弧的前方,会造成夹渣等缺陷。

焊条的横向摆动,是为了对焊件输入足够的热量以便于排气、排渣等,并获得一定宽度的焊缝或焊道。焊条摆动的范围根据焊件的厚度、坡口形式、焊缝层次和焊条直径等来决定。

运条基本动作不能机械地分开,而应融合在一起。现介绍几种常用的运条方法及适用范围。

焊条的基本运条焊接手法

  1. 直线形运条法:采用这种运条方法焊接时,焊条不做横向摆动,沿焊接方向做直线移动,如上图a所示。常用于I形坡口的对接平焊,多层焊的第一层焊或多层多道焊。

  2. 直线往复运条法:采用这种运条方法焊接时,焊条末端沿焊缝的纵向做来回摆动,如图b所示。它的特点是焊接速度快,焊缝窄,散热快。适用于薄板和接头间隙较大的多层焊的第一层焊。

  3. 锯齿形运条法:采用这种运条方法焊接时,焊条末端做锯齿形连续摆动及向前移动,并在两边稍停片刻,如图c所示。摆动的目的是为了控制熔化金属的流动和得到必要的焊缝宽度,以获得较好的焊缝成形。这种运条方法在生产中应用较广,多用于厚钢板的焊接,平焊、仰焊、立焊的对接接头和立焊的角接接头。

  4. 月牙形运条法:采用这种运条方法焊接时,焊条的末端沿着焊接方向做月牙形的左右摆动,如图d所示。摆动的速度要根据焊缝的位置、接头形式、焊缝宽度和焊接电流值来决定。同时需在接头两边做片刻的停留,这是为了使焊缝边缘有足够的熔深,防止咬边。这种运条方法的优点是金属熔化良好,有较长的保温时间,气体容易析出,熔渣也易于浮到焊缝表面上来,焊缝质量较高,但焊出来的焊缝余高较高。这种运条方法的应用范围和锯齿形运条法基本相同。

  5. 角形运条法:采用这种运条方法焊接时,焊条末端做连续的三角形运动,并不断向前移动,按照摆动形式的不同,可分为斜三角形和正三角形两种,如图e、f所示。斜三角形运条法适用于焊接平、仰位置的T形接头焊缝和有坡口的横焊缝,其优点是能够借焊条的摆动来控制熔化金属,促使焊缝成形良好。正三角形运条法只适用于开坡口的对接接头和T形接头焊缝的立焊,特点是能一次焊出较厚的焊缝断面,焊缝不易产生夹渣等缺陷,有利于提高生产效率。这两种运条方法应根据焊缝的具体情况而定,不过立焊时在三角形折角处须稍做停留,斜三角形转角部分的运条速度要慢些。

  6. 圆圈形运条法:采用这种运条方法焊接时,焊条末端连续做正圆圈或斜圆圈形运动,并不断前移,如图g、h所示。正圆圈形运条法适用于焊接较厚焊件的平焊缝,其优点是熔池存在间长,熔池金属温度高,有利于溶解在熔池中的氧、氮等气体的析出,便于熔渣上浮。斜圆圈形运条法适用于平、仰位置T形接头焊缝和对接接头的横焊缝,其优点是利于控制熔化金属不受力影响而产生下淌现象,有利于焊缝成形。

  7. 八字形运条法:采用这种运条方法焊接时,焊条末端连做八字形运动,并不断前移,如图i所示。这种运条方法的点是能保证焊缝边缘得到充分加热,熔化均勻,保证焊透,它适用于厚板有坡口的对接焊缝,如焊两个厚度不同的焊件时,焊条应在厚度大的一侧多停留一会,以保证加热均匀,并充分熔化,使焊缝成形良好。

运条方法应根据接头 形式、坡口形式、焊接位置、焊条直径和性能、焊接工艺要求及焊工的技术水平等来确定。

焊道的连接手法

焊条电弧焊时,由于受焊条长度限制不能用一根焊条完成一条焊缝,因而出现了焊道连接问题。焊道连接容易产生夹渣、气孔等缺陷,因此为了保证焊道连接质量,使焊道连接均匀,避免产生过高、脱节、宽窄不一等缺陷,要求焊工在焊道连接时选用恰当的方式,并熟练掌握。焊道连接有四种方式,如下图所示。

焊道接头的连接方式

第一种连接方式是使用最多的一种,连接的方法是在先焊焊道前面10mm处引弧,弧长比正常的弧长略长,然后将电弧移到原弧坑的2/3处,填满弧坑后即向前进人正常焊接,如下图所示。这种连接方法必须注意电弧后移量,若电弧后移太多,则可能造成接头过高,若电弧后移太少则造成接头脱节、弧坑未填满,此种连接方法在接头 时更换焊条愈快愈好,因为在熔池尚未冷却时进行连接,不仅能保证质量,而且可使焊缝外表成形更好

焊道末尾处接头

第二种连接方法要求先焊焊道的起头处要略低些,连接时在先焊焊道的起头稍前处引弧,并稍微拉长电弧,将电弧引向先焊焊道的起头,并覆盖其端头处,等起头处焊道焊平后再向先焊焊道相反方向移动,如下图所示。

焊道端头处连接

第三种连接方式是后焊焊道从接头的另一端引弧,焊到前焊道的结尾处,焊接速度略慢些,以填满焊道的弧坑,然后以较快的焊接速度再略向前熄弧,如下图所示。

焊道接头的熄弧方式

第四种连接方式是后焊焊道结尾与先焊焊道起头相连,再利用结尾时的高温重复熔化先焊焊道的起头处,将焊道焊平后快速收尾。

焊道的收尾

焊道的收尾是指一条焊缝焊完后如何填满弧坑。焊接过程中由于电弧吹力作用,熔池呈凹坑状,并且低于已凝固的焊道,若收弧时立即拉断电弧,会产生一个低凹的弧坑,过深的弧坑甚至会产生裂纹。因此收弧时不仅要熄弧,而且须填满弧坑。常用的焊道收尾方式有三种:

划圆收尾法

  1. 划圈收尾法:焊条移至焊道的终点时,利用手腕的动作做圆圈运动,直到填满弧坑再拉断电弧,如上图所示。该方法适用于厚板焊接,用于薄板焊接有烧穿危险。

  2. 反复断弧法:焊条移至焊道终点时,在弧坑处反复熄弧、引弧数次,直到填满弧坑为止,如下图所示。该方法适用于薄板及大电流焊接,但不适用于碱性焊条,否则会产生气孔。

反复断弧收尾法

  1. 回焊收尾法:焊条移至焊道收尾处即停止,并且适当改变焊条角度,如下图所示,即焊条由位置1转到位置2,等填满弧坑后再转移位置3后缓慢拉断电弧,该方法适用于碱性焊条的焊接收尾。

回焊收弧法

各种焊接位置的操作要点

各种焊接位置的操作有些共同的特点,但由于熔滴、熔池等在不同位置受重力的影响不同,在操作手法上也有所不同。

平焊的操作要点

  1. 焊接时熔滴金属主要靠自重自然过渡,操作技术比较容易掌握,允许用较大直径的焊条和较大的焊接电流。
  2. 熔渣和液态金属容易混在一起,当溶渣超前时会产生夹渣。
  3. 焊接单面焊双面成形的打底层时,容易产生焊瘤、未焊透或背面成形不良。

平焊焊接时为获得优质焊缝,必须熟练掌握焊条角度和运条技术,将熔池控制为始终如一的形状与大小,一般熔池形状为半圆形或椭圆形,且表面下凹,焊条移动速度不宜过慢。

立焊的操作要点

  1. 液态金属和熔揸因自重下坠,故易分离。但熔池温度过高,液态金属易下流形成焊瘤。
  2. 易掌握焊透情况,但表面易咬边,不易焊得平整,焊缝成形差。

根据立焊的特点,焊接时焊条角度应向下倾斜60°~80°,电弧指向熔池中心,焊接电流应较小,以控制熔池温度。

横焊的操作要点

  1. 液态金属因自重易下坠,会造成未熔合和夹渣,宜采用较小直径的焊条,短弧焊接。
  2. 液态金属与熔渣易分离。
  3. 采用多层多道焊能比较容易防止液态金属下坠。

根据横焊的特点,在焊接时由于上坡口温度高于下坡口,所以在上坡口处不做稳弧动作,而是迅速带至下坡口根部做轻微的拉稳弧动作。若坡口间隙小时,增大焊条倾角,反之则减小焊条倾角。

仰焊的操作要点

  1. 液态金属因自重下坠滴落,不易控制熔池形状和大小,会造成未焊透和凹陷,宜采用较小直径的焊条和小焊接电流并采用最短的电弧焊接。
  2. 清渣困难,易产生层间夹渣。
  3. 运条困难,焊缝外观不易平整。

根据仰焊特点,应严格控制焊接电弧的弧长,使坡口两侧根都能很好熔合,并且焊波厚度不应太厚,以防止液态金属过多而下坠。坡口角度比平焊略大,焊接坡口第一层的焊条与坡口两侧90°,与焊接方向成70°~80°,用最短的电弧做前后推拉的动作, 熔池温度过高时可以使温度降低。焊接其余各层时焊条横摆并在两侧做稳弧动作。

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