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浅谈对接平焊单边V(J)型坡口气体保护焊操作技法王海

发表时间：2020/5/15 来源：《基层建设》2020年第3期作者：王海邱齐宇葛云龙荀少宝杨志刚

[导读] 摘要：随着铁路货车高速重载的发展要求，在新造货车钢结构中大量采用冷弯型钢，而与之相联结的板柱件与型钢弯角处构成近似于单边V形坡口的焊缝，同时也有针对有熔透要求而加工的单边坡口焊缝（焊缝型式见示意意图）。

        中车齐齐哈尔车辆有限公司黑龙江齐齐哈尔 161002
        摘要：随着铁路货车高速重载的发展要求，在新造货车钢结构中大量采用冷弯型钢，而与之相联结的板柱件与型钢弯角处构成近似于单边V形坡口的焊缝，同时也有针对有熔透要求而加工的单边坡口焊缝（焊缝型式见示意意图）。这些焊缝大都为承载焊缝，因此不但要求焊缝有有良好的外观成型，更需要有可靠的内在质量保障。但在实际施焊过程中，由于操作者的认知局限及操作方法的不正确，很容易造成焊缝与母材未熔合现象的发生，给车辆的安全运行埋下潜在的隐患。我经过多年的实践积累，总结了一套适用于该类焊缝的基本操作方法，在多种车型生产中应用，不仅提高产品质量，还创造了较高的经济效益和社会经济效益。
        关键词：焊枪角度；焊接速度；电弧前置；层间温度；锯齿形；月牙形
        单边V型坡口与双边V型坡口焊接操作方法上有很大区别，如果不注意加强某些操作细节的处理，不注意操作方法的调整，很容易产生焊缝未熔透、未熔合等缺陷，使焊缝强度降低。

        常见单边V型坡口示意图
        1.单边V型坡口的打底焊
        打底焊质量的优劣直接关系到整条焊缝最终能否合格，因此打底焊既要保证焊缝的根部熔合良好同时又要有较好的表面成型，为填充焊打好基础。首先在起焊点坡口一侧5~10毫米处引弧后(如工艺需要可加引弧板)，立即将电弧回拉至坡口处稍停，压低电弧（电弧长度2—3毫米）后调整焊枪角度，使电弧偏向坡口立面一侧，采用锯齿形小幅摆动，两侧稍停中间一带而过，在立面处停留比坡口一侧时间稍长，保证立面充分熔合。施焊过程中应保证熔孔大小基本一致，为了防止烧穿，熔孔保持0.5~1.0毫米为宜，过小烧不透，过大容易烧穿形成焊瘤，控制电弧长度，防止电弧脱离熔池，造成穿丝或未焊透，电弧的摆幅及焊速要保持稳定，以得到均匀一致的焊缝成形。
        2.填充焊
        距始焊点坡口处10~15毫米处引弧后，马上先将电弧回拉至立面焊缝熔合线处稍停，采用锯齿形摆动焊接，电弧在立面停留稍长，保证充分熔合，由于坡口宽度变宽，摆动幅度加大，要特别注意电弧在熔池中的位置，要保持电弧在熔池的前半部，从而保证层间熔合良好，防止电弧在熔池后半部，造成熔池铁水堆积过多，降低电弧对熔池底部的吹力，造成层间未熔合。如果不控制好电弧的位置与焊接速度，很容易引起填充层过厚而形成未熔合(假焊)。填充焊时，一定要控制好电弧的位置与焊接速度，严格控制填充层的增厚厚度，每层增厚一般在3~4mm为宜，否则极易产生层间未熔合现象产生。末层填充焊焊缝表面应平整或中间略凹，一般焊至焊缝表面距坡口面2~3毫米时，结束填充焊，过低或过高都会增加盖面焊施焊困难，填充焊层数以工件厚度来确定。
        3.盖面焊
        盖面焊的操作手法与填充焊大致相同，采用锯齿形或月牙形运弧方式进行焊接，焊缝熔池能保证熔化焊缝两侧母材2~3毫米，盖面焊的焊接规范可略高于填充焊时的焊接规范，这样能保证焊缝两侧与母材圆滑过渡，降低焊缝余高，提高焊缝表面成形质量。
        4.接头与收弧
        4.1打底焊接头时要将接头处修成10~15毫米缓坡，便于接头操作防止未焊透，在缓坡的最高点引弧后（用角磨机将引弧过高处清除防止产生缺陷），焊到坡口根部稍停，烧透坡口0.5~1.0毫米熔孔，马上将焊枪角度偏向立板，采用小波浪或锯齿形小幅摆动焊接。停留时间过长容易烧穿产生焊瘤，过短则未焊透。
        4.2填充与盖面焊接头相同，如焊缝长度过长，需要接头，打底层、填充层、盖面层接头要错开50mm，防止接头都在一处，引起较大的应力集中。在接头处前10~15毫米引弧，回拉至弧坑中心稍停作窄月牙形摆动将弧坑填满，再采用锯齿形或月牙形施焊，接头时，要特别控制好焊接速度，太快容易脱节，过慢则超高。
        几点体会：
        1）单边与双边V型坡口的操作方法相同之处是盖面焊的操作方法基本相同。不同之处表现在打底焊与填充焊时，双边V型坡口面较宽，焊枪摆动调节范围宽一些。两侧坡口平均焊枪角度垂直于工件较容易操作。而单边V型坡口较窄，焊枪摆动时受到无坡口面的限制，焊枪角度不能垂直于工件，焊枪摆动幅度窄，稍不注意容易在立面产生熔合不良或未熔合等缺陷。
        2）收弧控制：当采用断弧法时，待熔池铁水冷却到暗红色时反复断弧，点焊2~3次将弧坑填满；当采用回焊法收弧时，要待铁水冷却至暗红色时点焊一次，防止产生收弧缩孔。还可以采用二次电流手法,利用二次电流将弧坑填满。
        3）焊接规范：填充及盖面时选择的焊接规范应高于打底焊时的规范，一般增加30%，同时盖面焊时的电弧电压应略高于填充焊时的焊接电压。
        4）填充层的厚度每层不应超过4毫米防止熔池铁水堆积过多造成流淌填充而产生假焊，盖面焊也同样。
        5)焊接时，应保持电弧在熔池的前半部增加电弧吹力，保证层间熔合良好避免产生未熔合而降低焊缝成载能力。
        结论
        采用上述操作方法，圆满解决了对接平焊单边V(J)型坡口焊接问题，对现车生产、焊工培训方面都是较好的培训教材，有极大的借鉴作用。
        参考文献
        ［1］张宇光.国际焊工培训〔B〕.黑龙江:黑龙江人民出版社，2002:204-205.