埋弧焊工藝參數(shù)及焊接技術(shù)

1、1.3 埋弧焊工藝參數(shù)及焊接技術(shù)131  影響焊縫形狀、性能的因素埋弧焊主要適用于平焊位置焊接，如果采用一定工裝輔具也可以實現(xiàn)角焊和橫焊位置的焊接。埋弧焊時影響焊縫形狀和性能的因素主要是焊接工藝參數(shù)、工藝條件等。本節(jié)主要討論平焊位置的情況。(1) 焊接工藝參數(shù)的影響 影響埋弧焊焊縫形狀和尺寸的焊接工藝參數(shù)有焊接電流、電弧電壓、焊接速度和焊絲直徑等。1）焊接電流 當其他條件不變時，增加焊接電流對焊縫熔深的影響(如圖1所示)，無論是 Y 形坡口還是 I 形坡口，正常焊接條件下，熔深與焊接電流變化成正比，即狀的影響，如圖2所示。電流小，熔深淺，余高和寬度不足；電流過大，熔深大，余

2、高過大，易產(chǎn)生高溫裂紋圖1 焊接電流與熔深的關(guān)系（4.8mm）圖2 焊接電流對焊縫斷面形狀的影響a)I形接頭 b)形接頭2）電弧電壓 電弧電壓和電弧長度成正比，在相同的電弧電壓和焊接電流時，如果選用的焊劑不同， 電弧空間電場強度不同，則電弧長度不同。如果其他條件不變，改變電弧電壓對焊縫形狀的影響如圖3所示。電弧電壓低，熔深大，焊縫寬度窄，易產(chǎn)生熱裂紋：電弧電壓高時，焊縫寬度增加，余高不夠。埋弧焊時，電弧電壓是依據(jù)焊接電流調(diào)整的，即一定焊接電流要保持一定的弧長才可能保證焊接電弧的穩(wěn)定燃燒，所以電弧電壓的變化范圍是有限的圖3電弧電壓對焊縫斷面形狀的影響a)I形接頭 b)形接頭3)焊接速度 

3、;   焊接速度對熔深和熔寬都有影響，通常焊接速度小，焊接熔池大，焊縫熔深和熔寬均較大，隨著焊接速度增加，焊縫熔深和熔都將減小，即熔深和熔寬與焊接速度成反比，如圖 4 所示。焊接速度對焊縫斷面形狀的影響，如圖 5 所示。焊接速度過小，熔化金屬量多，焊縫成形差：焊接速度較大時，熔化金屬量不足，容易產(chǎn)生咬邊。實際焊接時，為了提高生產(chǎn)率，在增加焊接速度的同時必須加大電弧功率，才能保證焊縫質(zhì)量。圖4 焊接速度對焊縫形成的影響熔深熔寬圖焊接速度對焊縫斷面形狀的影響a)I形接頭 b)形接頭4)焊絲直徑   焊接電流、電弧電壓、焊接速度一定時，焊絲

4、直徑不同，焊縫形狀會發(fā)生變化。表 1 所示的電流密度對焊縫形狀尺寸的影響，從表中可見，其他條件不變，熔深與焊絲直徑成反比關(guān)系，但這種關(guān)系隨電流密度的增加而減弱，這是由于隨著電流密度的增加，熔池熔化金屬量不斷增加，熔融金屬后排困難，熔深增加較慢，并隨著熔化金屬量的增加，余高增加焊縫成形變差，所以埋弧焊時增加焊接電流的同時要增加電弧電壓， 以保證焊縫成形質(zhì)量。表 1 電流密度對焊縫形狀尺寸的影響  （U=30-32V，Uw =33cmmin）項 目 焊接電流A 700750 10001100 13001400 焊絲直徑mm 6 5 4 6 5 4 6 5 平均電流密度A·mm-

5、226 36 58 38 52 84 48 68 熔深Hmm 70 85 115 105 120 165 175 190 熔寬 Bmm 22 21 19 26 24 22 27 24 形狀系數(shù) BH 31 25 17 25 20 13 15 1，3 (2) 工藝條件對焊縫成形的影響1）對接坡口形狀、間隙的影響    在其他條件相同時，增加坡口深度和寬度，焊縫熔深增加，熔寬略有減小，余高顯著減小，如圖6所示。在對接焊縫中，如果改變間隙大小，也可以調(diào)整焊縫形狀，同時板厚及散熱條件對焊縫熔寬和余高也有顯著影響，如表2所示。表2  焊縫間隙對對接焊尺寸的影響工藝

6、參數(shù) 熔深mm 熔寬mm 余高mm 熔合比() 板厚 mm 電流A 電弧電壓V 焊接速度 cmmin -1 間隙mm 0 2 4 0 2 4 0 2 4 0 2 4 12 700-750 3234 50 134 7.5 5.6 8.0 6.0 7.5 5.5 20 10 21 11 20 10 2.5 2.0 2.0 - 1.0 - 74 71 64 61 57 46 20 800-850 3638 20 33.4 134 10.0 11.0 65 9.5 11.5 7.0 10.0 11.0 7.0 27 23 11 27 22 11 27 22 10 3.0 3.5 2.5 2.0 2.5

7、  2.5 1.5  60 63 72 57 58 61 52 49 45 30 900-1000 40-42 20 33.4 134 10.5 12.0 7.5 11.0 12.0 7.5 10.5 11.0 7.5 34 30 12 33 29 12 35 30 12 3.5 3.0 1.5 3.0 2.0 2.5 1.5 61 67 72 59 63 72 55 59 60 2) 焊絲傾角和工件斜度的影響   焊絲的傾斜方向分為前傾和后傾兩種，見圖7。傾斜的方向和大小不同，電弧對熔池的吹力和熱的作用就不同，對焊縫成形的影響也不同。圖7a為

8、焊絲前傾，圖7b為焊絲后傾。焊絲在一定傾角內(nèi)后傾時，電弧力后排熔池金屬的作用減弱，熔池底部液體金屬增厚，故熔深減小。而電弧對熔池前方的母材預熱作用加強，故熔寬增大。圖7c是后傾角對熔深、熔寬的影響。實際工作中焊絲前傾只在某些特殊情況下使用，例如焊接小直徑圓筒形工件的環(huán)縫等。圖7 焊絲傾角對焊縫形成的影響 a)前傾b)后傾c)焊絲后傾角度對焊縫形成的影響工件傾斜焊接時有上坡焊和下坡焊兩種情況，它們對焊縫成形的影響明顯不同，見圖8。上坡焊時(圖8a、b)，若斜度角> 6°12°，則焊縫余高過大，兩側(cè)出現(xiàn)咬邊，成形明顯惡化。實際工作中應避免采用上坡焊。下坡焊的效果

9、與上坡焊相反，見圖8c)、d)。圖8 工件斜度對焊縫形成的影響a)上坡斜 b)上坡斜工件斜度的影響c)下坡斜d)下坡斜工件斜度的影響 工件斜度3) 焊劑堆高的影響   埋弧焊焊劑堆高一般在2540mm，應保證在絲極周圍埋住電弧。當使用粘結(jié)焊劑或燒結(jié)焊劑時，由于密度小，焊劑堆高比熔煉焊劑高出 2050。焊劑堆高越大，焊縫余高越大，熔深越淺。    （3）焊接工藝條件對焊縫金屬性能的影響   當焊接條件變化時，母材的稀釋率、焊劑熔化比率(焊劑熔化量焊絲熔化量)均發(fā)生變化，從而對焊縫金屬性能產(chǎn)生影響，其中焊接電

10、流和電弧電壓的影響較大。圖9圖11給出了焊接電流、電弧電壓和焊接速度對焊劑熔化比率的影響。由于焊劑熔化比率的變化，焊縫金屬的化學成分、力學性能均發(fā)生變化，特別是燒結(jié)焊劑中合金元素的加入對焊縫金屬化學成分的影響最大。圖 12 圖 14 給出各種焊接條件變化時對焊縫金屬 Mn、Si 含量的影響。圖9 焊接電流對焊劑熔化比率的影響圖10 電弧電壓對焊劑熔化比率的影響圖11 焊接速度對焊劑熔化比率的影響圖12 焊接電流對焊縫金屬化學成分的影響圖13 電弧電壓對焊縫金屬化學成分的影響圖14 焊接速度對焊縫金屬化學成分的影響1.3.2 埋弧焊實施方法及工藝參數(shù)選擇(1) 焊前準備  1)坡口設計

11、及加工 同其他焊接方法相比，埋弧焊接母材稀釋率較大，母材成分對焊縫性能影響較大，埋弧焊坡口設計必須考慮到這一點。依據(jù)單絲埋弧焊使用電流范圍，當板厚小于 14mm ，可以不開坡口，裝配時留有一定間隙：板厚為 14 22mm ，一般開 V 形坡口；板厚 22 -50mm 時開 X 形坡口。對于鍋爐汽包等壓力容器通常采用 U 形或雙 U 形坡口，以確保底層熔透和消除夾渣。埋弧焊焊縫坡口的基本形式和尺寸設計時，請查閱 GBT986 1988 。坡口加工方法常采用刨邊機和氣割機，加工精度有一定要求。 2)裝配點固 埋弧焊要求接頭間隙均勻無錯邊，裝配時需根據(jù)不同板厚進行定間距、定位焊，如表 3

12、所示。另外直縫接頭兩端尚需加引弧板和熄弧板，以減少引弧和引出時產(chǎn)生缺陷。表 3 埋弧焊裝配標準板厚 t/mm 焊縫長度 /mm 定位長度 /mm <25 300 500 50 70 <25 200 500 70 100 3) 焊前清理 坡口內(nèi)水銹、夾雜鐵末，點焊后放置時間較長而受潮氧化等焊接時容易產(chǎn)生氣孔，焊前需提高工件溫度或用噴砂等方法進行處理。  (2) 對接接頭單面焊 對接接頭埋弧焊時，工件可以開坡口或不開坡口。開坡口不僅為了保證熔深，而且有時還為了達到其他的工藝目的。如焊接合金鋼時，可以控制熔合比；而在焊接低碳鋼時，可以控制焊縫余高等。在不開坡口的情況下，埋弧焊可

13、以一次焊透 20mm 以下的工件，但要求預留 5 6mm 的間隙，否則厚度超過 1416mm 的板料必須開坡口才能用單面焊一次焊透。對接接頭單面焊可采用以下幾種方法：在焊劑墊上焊，在焊劑銅墊板上焊，在永久性墊板或鎖底接頭上焊，以及在臨時襯墊上焊和懸空焊等。分述如下：在焊劑墊上焊接 用這種方法焊接時，焊縫成形的質(zhì)量主要取決于焊劑墊托力的大小和均勻與否，以及裝配間隙的均勻與否。圖 14 說明焊劑墊托力與焊縫成形的關(guān)系。板厚 2 8mm 的對接接頭在具有焊劑墊的電磁平臺上焊接所用的參數(shù)列于表 4 。電磁平臺在焊接中起固定板料的作用。圖15 在焊劑墊上對焊接a)焊接情況 b)焊劑托力不足 c)焊劑拖力

14、很大 d)焊劑拖力過大表 4 對接接頭在電磁平臺焊劑墊上單面焊的焊接條件板厚/mm 裝配間隙/mm 焊絲直徑/mm 焊接電流/A 電弧電壓/V 焊接速度/cm·min-1 電流種類焊劑墊中焊劑顆粒 焊接墊軟管中的空氣壓力/kPa 201.01.6120242873直流反接細小81301.51.6275300283056.7交流細小812275300283056.734004252528117401.52375400283066.7交流細小1011524525550283083.3101502.52425450323458.3交流細小1011524575625283076.7603.0

15、2475323450交流正常1011524600650283267.5703.04650700303461.7交流正常101152803.54725775303656.7交流正常101152板厚1020mm的I形坡口對接接頭預留裝配間隙并在焊劑墊上進行單面焊的焊接參數(shù)，見表5。所用的焊劑墊應盡可能選用細顆粒焊劑。表5板厚/mm裝配間隙/mm 焊接電流/A 電弧電壓/V焊接速度/cm·min-1 交流直流10347007503436323450124575080036403436451445850900364034364216569009503842363833185695010004

16、044364028205695010004044364025在焊劑銅墊板上焊接 這種方法采用帶溝槽的銅墊板，溝槽中鋪撒焊劑，焊接時，這部分焊劑起焊劑墊的作用，同時又保護銅墊板免受電弧直接作用。溝槽起焊縫背面成形作用。這種工藝對工件裝配質(zhì)量、墊板上焊劑托力均勻與否均不敏感。板料可用電磁平臺固定，也可用龍門壓力架固定。銅墊板的尺寸見圖16和表6。在龍門架焊劑銅墊板上的焊接參數(shù)見表7。表 6 銅墊板斷面尺寸1 ( 單位：mm)焊件厚度 槽寬 b 槽深 h 溝槽曲率半徑 r 4 6 10 2.5 7.0 6 8 12 3.0 7.5 8 10 14 3.5 9.5 12 14 18 4.0 12 表

17、7 在龍門架焊劑銅墊板上單面焊的焊接條件1板厚/mm 裝配間隙/mm 焊絲直徑/mm 焊接電流/A 電弧電壓/V 焊接速度/cm·min-13 2 3 380 420 27 29 78.3 4 2 3 4 450 500 29 31 68 5 2 3 4 520 560 31 33 63 6 3 4 550 600 33 35 63 7 3 4 640 680 35 37 58 8 3 4 4 680 720 35 37 53.3 9 3 4 4 720 780 36 38 46 10 4 4 780 820 38 40 46 12 5 4 850 900 39 41 38 14 5

18、 4 880 920 39 41 36 3) 在永久性墊板或鎖底接頭上焊接 當焊件結(jié)構(gòu)允許焊后保留永久性墊板時，厚10mm以下的工件可采用永久性墊板單面焊方法。永久性鋼墊板的尺寸如表 8 所示。墊板必須緊貼在待焊板緣上，墊板與工件板面間的間隙不得超過0.51mm。表 8 對接用的永久性鋼墊板1(單位：mm)板厚 墊板厚度 墊板寬度 26 0.5 4+5 610 （ 0.30.4 ） 厚度大于 10mm 的工件，可采用鎖底接頭焊接方法，如圖17所示（詳見 GB/T986-1988 ）。此法用于小直徑厚壁圓筒形工件的環(huán)縫焊接，效果很好。 4)在臨時性的襯墊上焊接 這種方法采用柔性的熱固化

19、焊劑襯墊貼合在接縫背面進行焊接。襯墊材料需要專門制造或由焊接材料制造部門供應。另外還有采用陶瓷材料制造的襯墊進行單面焊的方法。5) 懸空焊 當工件裝配質(zhì)量良好并且沒有間隙的情況下，可以采用不加墊板的懸空焊。用這種方法進行單面焊時，工件不能完全熔透。一般的熔深不超過2/3板厚，否則容易燒穿。這種方法只用于不要求完全焊透的接頭。(3) 對接接頭雙面焊 一般工件厚度從 10 40mm 的對接接頭，通常采用雙面焊。接頭形式根據(jù)鋼種、接頭性能要求的不同，可采用圖 18 所示的 I 形、 Y 形、 X 形坡口。這種方法對焊接工藝參數(shù)的波動和工件裝配質(zhì)量都不敏感，其焊接技術(shù)關(guān)鍵是保證第一面焊的熔深和熔池的不

20、流溢和不燒穿。焊接第一面的實施方法有懸空法、加焊劑墊法以及利用薄鋼帶、石棉繩、石棉板等做成臨時工藝墊板法進行焊接。1) 懸空焊 裝配時不留間隙或只留很小的間隙 ( 一般不超過 lmm) 。第一面焊接達到的熔深一般小于工件厚度的一半。反面焊接的熔深要求達到工件厚度的 60 70 ，以保證工件完全焊透。不開坡口的對接接頭懸空焊的焊接參數(shù)，如表 9 所示。表 9 不開口對接接頭懸空雙面焊的焊接條件工件厚度 /mm 焊絲直徑 /mm 焊接順序 焊接電流 /A 電弧電壓 /V 焊接速度 /cm.min -1 6 4 正 380 420 30 58反 430 470 30 558 4 正 440 480

21、30 50反 480 530 31 5010 4 正 530 570 31 46反 590 640 33 4612 4 正 620 660 35 42反 680 720 35 4114 4 正 680 720 37 41反 730 770 40 38 16 5 正 800 850 34 6 63 反 850 900 36 8 43 17 5 正 850 900 35 37 60 反 900 950 37 39 48 18 5 正 850 900 36 38 60 反 900 950 38 40 40 20 5 正 850 900 36 38 42 反 900 1000 38 40 40 22

22、5 正 900 950 37 39 453 反 1000 1050 38 40 40 2) 在焊劑墊上焊接 如圖 19 所示，焊接第一面時采用預留間隙不開坡口的方法最為經(jīng)濟。第一面的焊接參數(shù)應保證熔深超過工件厚度的 60 70 。焊完第一面后翻轉(zhuǎn)工件，進行反面焊接，其參數(shù)可以與正面的相同以保證工件完全焊透。預留間隙雙面焊的焊接條件依工件的不同而異，表 10a 、 b 分別為兩組數(shù)據(jù)，可供參考。在預留間隙的重形坡口內(nèi)，焊前均勻塞填干凈焊劑，然后在焊劑墊上施焊，可減少產(chǎn)生夾渣的可能，并可改善焊縫成形。第一面焊道焊接后，是否需要清根，視第一道焊縫的質(zhì)量而定。圖 19 焊劑墊的結(jié)構(gòu)實例a) 軟管氣壓式

23、 b) 皮膜氣壓式 ) 平帶張緊式1 焊件 4 充氣軟管 7 氣室2 焊劑 5 橡皮膜 8 平帶3 帆布 6 壓板 9 帶輪表 10a 對接接頭預留間隙雙面焊的焊接條件 采用交流電， HJ431 ，第一面在焊劑焊劑墊上焊工件厚度 /mm 裝配間隙 /mm 焊絲直徑 /mm 焊接電流 /A 焊接電壓 /V 焊接速度 /cm.min -1 14 3 4 5 700 750 34 36 50 16 3 4 5 700 750 34 36 45 18 4 5 5 750 800 36 40 45 20 4 5 5 850 900 36 40 45 24 4 5 5 900 950 38 42 42 2

24、8 5 6 5 900 950 38 42 33 30 6 7 5 950 1000 40 44 27 40 8 9 5 1100 1200 40 44 20 50 10 11 5 1200 1300 44 48 17 表 10b 對接接頭預留間隙雙面焊的焊接條件 根據(jù)上海鍋爐廠提供的資料。工件厚度 /mm 裝配間隙 /mm 焊絲直徑 /mm 焊接電流 /A 焊接電壓 /V 焊接速度 /cm.min -1 6 0+1 3 380 400 30 32 57 60 4 400 550 28 32 63 73 8 0+1 3 400 420 30 32 53 57 4 500 600 36 40 6

25、3 67 10 2 ± 1 4 500 600 34 38 50 60 5 600 700 38 40 58 67 12 2 ± 1 4 550 580 34 38 50 57 5 600 700 34v38 58 67 14 3 ± 0.5 4 550 720 38 42 50 53 5 650 750 36 40 50 57 16 3 ± 0.5 5 650 850 36 40 50 57 如果工件需要開坡口，坡口形式按工件厚度決定。工件坡口形式及焊接條件，見表 11表11 開坡口工件的雙面焊的焊接條件工件厚度 /mm 坡口形式焊絲直徑 /mm 焊接

26、順序 破口尺寸 焊接電流 /A 電弧電壓 /V 焊接速度 /cm.min -1 ( °) h/mm g/mm 14 5 正 70 3 3 830 850 36 38 42 反 600 620 36 38 75 16 5 正 70 3 3 830 850 36 38 33 反 600 620 36 38 75 18 5 正 70 3 3 830 860 36 38 33 反 600 620 36 38 75 22 6 正 70 3 3 1050 1150 38 40 30 5 反 600 620 36 38 75 24 6 正 70 3 3 1100 38 40 40 5 反 800

27、36 38 47 30 6 正 70 3 3 1000 36 40 30 反 900 1000 36 38 33 3) 在臨時襯墊上焊接 采用此法焊接第一面時，一般都要求接頭處留有一定間隙，以保證焊劑能填滿其中。臨時襯墊的作用是托住間隙中的焊劑。平板對接接頭的臨時襯墊常用厚 34mm 、寬3050mm的薄鋼帶；也可采用石棉繩或石棉板，如圖20所示。焊完第一面后，去除臨時襯墊及間隙中的焊劑和焊縫底層的渣殼，用同樣參數(shù)焊接第二面。要求每面熔深均達版厚韻60 70 。4) 多層焊 當板厚超過 40 50mm 時，往往需要采用多層焊。多層焊時坡口形狀一般采用 V 形和 X 形，而且坡口角度比較窄。圖

28、21 所示的焊道寬度比焊縫深度小的多，此時在焊縫中心容易產(chǎn)生梨形焊道裂紋。另外在多層焊結(jié)束時，在焊道端部需加襯板，由于背面初始焊道不能全部鏟除造成坡口角度變窄，如圖 22 所示，此時形成的梨形焊道更增加裂紋產(chǎn)生傾向，因而需要特別引起注意。(4) 角焊縫焊接   焊接 T 形接頭或搭接接頭的角焊縫時，采用船形焊和平角焊兩種方法。1) 船形焊將工件角焊縫的兩邊置于與垂直線各成 45°的位置(見圖23)，可為焊縫成形提供最有利的條件。這種焊接法接頭的裝配間隙不超過11.5mm，否則，必須采取措施，以防止液態(tài)金屬流失。船形焊的焊接參數(shù)，見表12。 焊腳長度度 /mm 焊絲

29、直徑 /mm 焊接電流 /A 電弧電壓 /V 焊接速度 /cm.min -1 6 2 450 470 34 36 67 8 3 550 600 34 36 50 10 4 575 625 34 36 50 3 600 650 34 36 38 12 4 650 700 34 36 38 3 600 650 34 36 25 4 725 775 36 38 33 5 775 825 36 38 30 2)平角焊    當工件不便于采用船形焊時，可采用平角焊來焊接角焊縫(見圖 24)。這種焊接方法對接頭裝配間隙較不敏感，即使間隙達到2 3mm ，也不必采取防止液態(tài)金屬

30、流失的措施。焊絲與焊縫的相對位置，對平角焊的質(zhì)量有重大影響；焊絲偏角一般在20°30°之間。每一單道平角焊縫的慚面積不得超過4050mm2，當焊腳長度超過8mm × 8mm 時，會產(chǎn)生金屬溢流和咬邊。平角焊的接條件，參照表 13 平角焊焊接條件。表13 平角焊焊接條件焊腳長度度 /mm 焊絲直徑 /mm 焊接電流 /A 電弧電壓 /V 焊接速度 /cm.min -1電流種類 3 2 200 220 25 28 100 直流 4 2 280 300 28 30 92 交流 3 350 28 30 92 5 2 375 400 30 32 92 交流 3 450 28

31、 30 92 4 450 28 30 100 7 2 375 400 30 32 47 交流 3 500 30 32 80 4 675 32 35 83 3）多絲角度焊接為了提高焊接效率和增加大焊角尺寸，可以采用串列多絲角焊，如圖25所示。此時焊絲布置的位置、角度及距離必須設計好，其依據(jù)是前后熔池的確定。如果焊絲距離不大，前面熔池的渣會使后面電弧不穩(wěn)定：距離太小又會使熔渣卷入后面的熔池。一般串列電弧焊接時，前面電極使用電流較大而后面較小，焊縫成形較好。 高效埋弧焊 1) 多絲埋弧焊 多絲埋弧焊是一種高生產(chǎn)率的焊接方法。按照所用焊絲數(shù)目有雙絲埋弧焊、三絲埋弧焊等，在一些特殊應用中焊絲數(shù)目多達 1

32、4 根。目前工業(yè)上應用最多的是雙絲埋弧焊和三絲埋弧焊。雙絲焊和三絲焊的電源聯(lián)接方式，如圖 26 和 4-29 所示。焊絲排列一般都采用縱列式，即 2 根或 3 根焊絲沿焊接方向順序排列。焊接過程中，每根焊絲所用的電流和電壓各不相同，因而他們在焊縫成形過程中所起的作用也不相同。一般由前導的電弧獲得足夠的熔深，后續(xù)電弧調(diào)節(jié)熔寬或起改善成形的作用口為此，焊絲間的距離要適當。 2) 帶狀電極埋弧焊 此種方法具有最高的熔敷速度、最低的熔深和稀釋度，尤其是雙帶極埋弧焊，因此是表面堆焊的理想方法。帶極埋弧堆焊的關(guān)鍵是要有合適成分的帶材、焊劑和送帶機構(gòu)。一般常用的帶寬為 60mm 。焊劑宜采用燒結(jié)焊劑，并盡可

33、能減少氧化鐵含量。 帶極埋弧堆焊通常采用直流反接極性，圖28為帶寬 60mm 帶極堆焊工藝參數(shù)。對堆焊焊縫成形的影響，為了盡可能減小稀釋率，焊接電流不超過 950A ，電壓以 26V 為最佳，焊接速度也不應選太大。寬帶極埋弧堆焊采用軸向外加磁場或橫向交變磁場，可以有效的提高寬帶堆焊層的熔深均勻性。 3)附加依靠焊絲電阻預熱的熱絲、冷絲、鐵粉的埋弧焊方法。這些方法有較高熔敷率較低的熔深和稀釋率。僅適用于難以制成帶極或絲極的某些合金埋弧堆焊及焊接也常在窄隙埋弧椎時被使用。4)單面焊雙面一次成形埋弧焊 在一定的板厚、坡口及間隙條件下，采用適當?shù)膹娭瞥尚谓右r托可以實現(xiàn)單面焊雙面一閃成形對接埋弧焊。這種

34、施焊方法可以免除焊件翻身，提高產(chǎn)率。但由于受電弧能量密度的限制，只能在小于 25mm 板厚條件下實現(xiàn)單面焊雙面成形。埋弧焊的單面焊雙面成形的關(guān)鍵是設計合理的強制成形襯墊裝置，并使其緊貼焊縫反面。除前述焊劑墊可用于薄板外，常用方法有以下三種。 a.龍門壓力架一焊劑銅墊法。利用橫跨焊件并帶有若干個氣壓缸的龍門架，把焊件壓緊在撒有焊劑的銅墊上進行埋弧焊，是較為廣泛的一種方法。壓力架可為固定式或移動式。銅墊塊截面形狀尺寸如表15所列。銅墊塊及冷卻銅塊可以是固定的或用氣缸升降。焊件通常預留一定裝配間隙，以便通過它把細顆粒焊劑撒入銅墊成形槽中進行焊接。裝配間隙不均勻、銅墊與焊件未貼緊、成形槽中焊劑充填不均

35、及焊接工藝參數(shù)不穩(wěn)定會造成背面焊縫凹陷、咬肉或出現(xiàn)焊瘤等常見缺陷。此外，還容易在焊縫兩端，尤其在尾端出現(xiàn)焊縫中心線熱裂紋，嚴重時可導致焊縫全長縱向裂開。解決的辦法是將終端定位焊位置前移并減少定位焊長度，以及采用圖 29 所示的開槽引出板。但對于板厚 25mm 以上的這類終端裂紋仍無有效解決辦法。表16列出了此法的工藝參數(shù)。 b.水冷滑塊銅墊法。此法利用焊縫裝配間隙把水冷短銅滑塊貼緊在焊縫背面，并夾裝在焊接小車上跟隨電弧一起移動，以強制焊縫成形?；瑝K長度以保持熔池底部凝固不漏為宜。圖30為典型滑塊結(jié)構(gòu)設計。所用焊接小車通常需要專門設計，其主要缺點是滑塊容易磨損。 c.熱固化焊劑襯墊法。熱固化焊劑

36、襯墊是由條狀熱固化焊劑和石棉布、瓦楞紙等制成的，圖 31 為其典型構(gòu)造。其各部分功能及組成特點為：雙面粘貼帶用來使襯墊緊貼焊件；熱收縮薄膜使襯墊保持預定形狀，防止內(nèi)部組成物移動數(shù)為4.5 的酚醛或苯酚樹脂、質(zhì)量分數(shù)35的鐵粉、質(zhì)量分數(shù)為17.5的硅鐵等加熱固化而制成，當加熱到 80100 使樹脂液化，把焊劑、鐵粉等粘結(jié)在一起，溫度升到100150時樹脂固化而成一定板條狀，焊接時板條基本不熔化，能有效的防止熔池液體金屬流溢，控制焊縫背面成形；石棉布作為耐火材料保護焊劑襯墊；彈性墊用瓦楞紙或較硬石棉板，使襯墊便和受潮；玻璃纖維帶使表面柔軟，便于與不十分平整的接縫背面貼合：熱固化焊劑，用一般焊劑加適

37、量熱固化物質(zhì)，如質(zhì)量分于固定。商品化熱固化焊劑襯墊做成600mm 左右標準長度，使用時可按圖 32 所示用磁性夾具等固定在焊件背面，這樣就可以解決難以使用前述焊劑銅墊、水冷滑塊的略帶曲率的對接焊縫的單面焊雙面成形問題。此外，還有一種主要成分為 SiO2和 A2LO3 的中性陶瓷襯墊，其使用性能很好，也是一種有前途的襯墊。  5) 窄間隙埋弧焊 厚度在 50mm 以上，焊件若采用普通的 V 形或 U 形坡口埋弧焊，則焊接層數(shù)、道數(shù)多，焊縫金屬填充量及所需焊接時間均隨厚度成幾何級數(shù)增長，焊接變形也會非常大且難以控制。窄間隙埋弧焊就是為了克服上述弊端而發(fā)展起來的，其主要特點為：窄間隙坡口底

38、層間隙為1235mm，坡口角度為1°7°，每層焊縫道數(shù)為13，常采用工藝墊板打底焊。為避免電弧在窄坡口內(nèi)極易誘發(fā)的磁偏吹，通常采用交流電弧而不采用直流電弧，晶閘管控制的交流方波電源是一種理想的電源。為了提高窄坡口埋弧焊的熔敷和焊接速度，采用串列雙弧焊是有效途徑，如AC-AC或DC-AC 組合的串列雙弧。其中AC-AC串列雙弧宜采用圖26(b)、(c)所示的兩種電源供電方式，它們將分別使前后電弧的電流產(chǎn)生相位差，從而使串列電弧彼此作用力減小，以利于焊接過程穩(wěn)定進行。為使焊絲送達厚板窄坡口底層，需設計能插入坡口內(nèi)的專用窄焊嘴，焊絲外伸長度常取為5075mm，以獲得較高熔敷速率。

39、要采用專用焊劑，其顆粒度一般較細，脫渣性應特好，為滿足高強韌性焊縫金屬性能，大多采用高堿度燒結(jié)型焊劑。為保證焊絲和電弧在深而窄坡口內(nèi)的正確位置，采用自動跟蹤控制常常必須的。        例1.400th鍋爐超高壓汽包下降管馬鞍型焊縫的焊接。       汽包設計參數(shù)如下：       設計壓力：9=16MPa；      &#

40、160;設計溫度：T=350 ；       水壓試驗壓力：pt=24MPa。     (1) 工件材料與接頭形式；     汽包筒身材料：BHW35 厚 93mm ；     下降管材料：BHW35 厚 75mm ；     BHW35 成分及力學性能，見表18。表18化學成份 ( 質(zhì)量分數(shù) )(%) 力學性能 /MPa C Mn Si Ni Mo Cr S P b

41、 s b s 0.16 1.0 1.6 0.10.5 0.6 1.0 0.2 0.4 0.2 0.4 0.025 0.025 569 392 510 333  (2)焊接工藝(含熱處理及檢驗)    1)裝配定位焊(內(nèi)側(cè))       預熱溫度： T Pr 100       焊條-E5015(J507)，4.0mm       定位焊層數(shù)：1層  

42、;  2)埋弧焊      預熱溫度：TPr180      焊機：國產(chǎn)ZMZ一500馬鞍形連接管埋弧       焊絲：H08Mn2MoA，3.0mm；      焊劑：HJ330；       焊接工藝參數(shù)：     

43、0;底層焊道：電流350370A；電壓2830V；焊接速度3昂40cm/min；      坡口內(nèi)焊道：電流430450A；電壓，3234V；焊接速度3337cm/min；      補強層焊道：電流350370A；電壓2830V；      焊接速度3740cm/min；      表面補焊用E6015，(J607)，4.0mm焊條。  

44、0;  3)內(nèi)壁趁熱或預熱 (TPr180) 碳弧氣刨清根。     4)立即進行中間(去應力)熱處理：(530560)×3h。    5)內(nèi)壁底層打磨，進行100的磁粉檢驗。    6)內(nèi)側(cè)焊條電弧焊      預熱溫度：TPR180；焊條：E6015（J607），5.0mm     7)焊縫經(jīng)100的超聲波檢驗和磁粉檢驗。  

45、;  8)去氫處理：350×(12)h     例24300kW電動機空心軸環(huán)縫焊接（1）工件結(jié)構(gòu)與材料     如圖35 所示。    （2）工件組裝     1）在可轉(zhuǎn)動的立式工作臺上，段在下，段在上。每條環(huán)縫圓周圍上放 4 塊工藝墊塊，以保證坡口尺寸。    2）預熱用工頻感應加熱，電源為 400KVA 可調(diào)變壓器。預熱至 200 250 ，均可溫 1 2h 。

46、整個工件用玻璃棉包裹保溫。     3）焊條電弧焊封底    焊條：E6016（J606），3.2MM,4mm兩人對稱同步焊接，焊時工件轉(zhuǎn)動。焊接工藝參數(shù)：封底焊共3層，    第1層：3.2mm,I=(100130)A; 第2、3層：4mm，I=(150170)A；焊完3層后，工件加熱到300，然后將工件移至臥式轉(zhuǎn)胎上進行埋弧焊。(3) 環(huán)縫埋弧焊    1)預熱溫度：TPr150；    2)焊機：MZ21500；    3)焊絲：H08MnMoA，5mm；    4)焊劑HJ350：    5)焊接工藝參數(shù)：    直流反接，電流700750A；    電壓3640V：     焊接速度4950cmmin：    共焊8道，底層焊道電壓取低值，焊接速度取高值