板状试件碱性焊条单面焊双面成型操作技能
1.平焊
1.1 材料与设备
试件材料为16MnR,采用E5015焊条，ZX7-400焊机。
1.2 操作技能
熔透焊缝常采用断弧法。焊接从试板间隙较小的一端开始。在定位焊缝上引燃电弧，再将电弧移到定位焊缝与坡口根部相接之处，以稍长的电弧(弧长约3.5mm)在该处摆动2～3个来回进行预热。当看到定位焊缝与坡口根部金属出现“出汗”现象时，预热温度已经合适，立即压低电弧(弧长约2mm)，待1s之后可以听到电弧穿透坡口而发出的扑扑声，同时还可以看到定位焊缝，以及相接的坡口二侧金属开始熔化，并形成溶池，这时迅速提起焊条，熄灭电弧，形成熔池座，它是整条焊道的起点，所以一般称它为熔池座，如图1所示。
熔池座建立之后转入正式焊接。工艺参数见表1。采用短弧焊接，焊条与工件之间夹角见图1。正式焊接重新引燃电弧的时间控制在熔池座金属未完全凝固、熔池中心尚处于半熔化状态，在保护镜下该部分呈黄亮颜色。重新引燃电弧的位置在坡口的某一侧，并且压住熔池座金属约2/3的地方。电弧引燃后立即向坡口的另一侧运条，在另侧稍作停顿之后，迅速向斜后方提起焊条熄灭电弧，便完成了第一个焊点的焊接。电弧移动轨迹如图2a中从①到②实线所划箭头。电弧从开始引燃以及整个加热过程，都以2/3部分加热坡口的正面和熔池座边缘的金属，致使在熔池座的前沿形成了一个大于间隙的熔孔。另外1/3的电弧穿过熔孔加热坡口背面的金属, 同时将部分熔滴过渡到坡口的背面。这样贯穿坡口正反两面的熔滴，就与坡口及熔池座金属形成一个穿透坡口的熔池，见图3。灭弧瞬间熔池金属凝固，即形成了—个熔透坡口的焊点。熔孔的轮廓是由熔池边缘和坡口两侧被熔化的缺口构成，如图4所示。坡口根部被熔化的缺口，只有当电弧移到坡口另一侧的时候，在坡口的这一侧方可看到，因为电弧所在一侧的熔孔被熔渣盖住了。单面焊双面成形焊道的质量，很大程度上取决于是否能控制熔孔的大小一致、熔孔的间距均匀。这就要求每次引弧的间距均匀，电弧燃灭节奏平稳，弧长均匀，这样才能使坡口根部熔化深度一致，熔透焊道宽窄、高低均匀。平板平焊时熔化缺口为 mm为宜(见图4)。一个焊点的焊接，从引弧到熄灭只用1~1.5s，焊接节奏较快，因此坡口根部熔化的缺口不太明显，不仔细观察是看不到的。节奏如果太慢，燃弧时间过长，则熔池温度过高，熔化缺口太大。这样，坡口背面可能形成焊瘤，甚至出现焊漏观象。若灭弧时间过长，则熔池温度偏低，坡口根部未被熔透。所以灭弧时间应控制在熔池金属尚有1/3未凝固就重新引弧。
表1 断弧焊平焊工艺参数
下一个焊点的焊接操作与上述相同。引弧位置可以在坡口的另一侧，电弧作与上一焊点电弧移动轨迹相对称的动作。如图2中从③到④虚线所划箭头；引弧位置也可以在坡口的同一侧，重复上—个焊点电弧移动的动作。其电弧移动轨迹如图2b所示。
断弧法每引燃一熄灭电弧一次，完成一个焊点的焊接，其节奏控制在每分钟灭弧45~55次。由于每个焊点都与前一焊点重叠三分之二之多，所以每个焊点只使焊道前进1~1．5mm。焊道在坡口正反两面的高度分别约为2mm。
当焊条长度只剩下约50mm时，需作更换焊条的准备。即迅速压低电弧向熔池边缘连续过渡几个熔滴，以便使背面熔池泡满，防止形成冷缩孔。然后动作迅速地更换焊条，并在图5所示“1”位置重新引燃电弧。燃弧后以普通焊速沿焊道将电弧移到搭接末尾焊点约2/3的“2”位置，在该处以长弧摆动两个来回，待该处金属有了“出汗”现象之后，在“7”位置压低电弧，并停留1~2s，待末尾焊点重熔并听到扑扑声时，迅速将电弧沿坡口侧后方拉长并熄灭，这样更换焊条前后的焊接操作结束。
当焊完试板长度的2/3时，被焊试板的温度已经升高，有时还会出现坡口间隙过小现象。这时应根据实际情况，适当调整燃弧和灭弧时间，确保整条焊道质量良好。
熔透焊缝也可以采用连弧法。采用连弧法施焊时，其操作方法有两种。 一种焊条作往复运动，这种方法焊接用的试板间隙较小。起焊端为1．5mm，终止端为2.0mm，反变形为2.5°，焊条直径为4mm，焊接电流110~120A，弧长约2mm。焊条在坡口中间沿焊接方向作往复运动，焊接过程熔孔很不明显。焊道在坡口正面的高度为1.5mm，在坡口背面的余高仅有0.5～1mm。另一种焊条作侧U形运动，这种方法焊接的试板间隙略大一些。起焊端3mm，终止端4mm，反变形3~4°，焊条直径为3.2mm，焊接电流85～95A。从定位焊缝上引燃电弧之后，在坡口间隙中作侧U形运动，如图6所示。电弧从坡口的—侧移到另一侧作一次侧U形运动之后，即完成一个焊点的焊接，每分钟约完成50个焊点，逐个焊点重叠2/3，一个焊点可使焊道沿焊接方向增长约1.5mm。焊接过程熔孔明显可见，坡口根部熔化缺口为1mm左右。电弧穿透坡口的扑扑声非常清楚。一根焊条可焊长度约80mm，熔透焊道在坡口背面的余高为2~2.5mm。其他几层的焊接工艺参数见表2。
板状试件平焊位置的熔透焊道，无论采用断弧法或者采用连弧法，完成了单面焊双面成形焊接之后，其他各层的焊接，仍采取连弧焊接操作方法。
表2 连弧焊平焊工艺性能参数
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焊接次序
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焊条直径(mm)
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焊接电流(A)
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根部间隙(mm)
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反变形（°）
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第一层
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3.2
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85~95
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起焊端3
终止端4
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4~5
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第二层
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4.0
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160~170
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第三层
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5
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230~240
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第四层
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5
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120~230
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