焊工不得不学的焊接工艺基础知识要点

焊接过程中，经常会碰到平焊，在平焊中就不可避免的要进行打底焊。其中践行低氢型焊条在平焊中应用的最多，那么以下几点知识点，你看懂了吗?

一、碱性低氢型焊条平焊第一层焊前有哪些准备工作？

（1）焊条需经350~380度、恒温1h的烘干处理，焊条应放入保温筒内随用随取。

（2）焊前应对焊槽内的油污等用火焰吹扫，对于坡口的较大间隙段、焊槽外定位焊缝内侧的焊瘤处，应采用砂轮打磨。

（3）焊接电流选用直流反接，焊条接正极，焊件接负极。直流反接时，焊条是阳极，熔池是阴极，焊条熔化的速度快，熔深较小。电弧的吹力柔软，燃烧稳定，金属过渡熔池飞溅较小，可避免氢气孔的产生。如果采用直流正接，焊条处于阴极，焊件处于阳极，焊件熔池区熔深大，温度高，金属过渡熔池不稳，电弧的吹力较大，燃烧不稳定，金属过渡熔池飞溅增多，产生气孔倾向增大。

二、如何确定碱性低氢型焊条平焊打底焊的走弧位置？

焊接实例：容器直径为2.5m，壁厚为16mm，坡口钝边为3mm，两坡口组对所成角度为65度，组对坡口间隙小于3mm，组对定位焊点在坡口的外侧，定位焊缝长度为60~100mm；选焊条为E5016，焊条直径为4.0mm，电流调节范围为170~180A。其第一层走弧位置如图所示。


(1）走弧位置的容器内中心线右侧50mm内。首先，坡口间隙在2~3mm之间，金属液裸露面呈下塌状滑动，有坠瘤迹象，熔池两侧的成形过薄。其产生原因是坡口间隙在右侧20~50mm段时，过渡熔滴金属快速滑动使较大间隙处金属堆敷，熔池的成形温度过高。防止措施为在坡口间隙较大时，金属熔滴的过渡宜选在过左侧中心线20mm和过右侧中心线10mm段，使熔池前移时部分金属液倒流，同时适当减小电流，避免电弧的吹扫线过多进入熔池的中心位置。

其次，坡口间隙在2mm之内，熔池熔渣浮动灵活，电弧的前移与外扩有明显熔化痕迹，熔池的裸露面清晰，焊波平缓。

（2）走弧位置在容器内中心线的左侧50mm内。首先，坡口间隙在2mm之内，熔渣呈缓慢漂浮状，熔池熔化温度过低，电弧前移方向熔渣堆积量过多。其产生原因是电流没有根据走弧位置及坡口间隙的大小做正确调节。在爬坡位置熔渣的浮动受阻，熔池的温度过低。防止措施是在坡口间隙较小段焊接时走弧的位置应选在坡口右侧10~50mm处，并适当增大电流值，电弧行走时应压住电弧后稍做前移，并采用直线型云条方式。

其次，坡口间隙在2~3mm之间，熔渣呈漂浮状灵活浮动，熔渣大部溢流到坡口的间隙处，熔池的裸露面清晰，熔池的流动平缓。

三、如何掌握碱性低氢型焊条平焊第一层焊接运条要点？

（1）防止坡口间隙较小产生气孔 气孔产生的原因是坡口间隙较小段存有残余的油脂、锈蚀及杂质。电流较小时熔池熔化不完全，熔池一次性成型过厚，焊接电弧过长。防止措施是在坡口间隙变化时改变走弧位置在中心线右侧10~15mm段，如图所示。


此时电弧行走于焊槽根部，先以直线形稍作前移5~10mm，在回带电弧坡口一侧，停留后用正月牙运条方式回推至熔池中心，使熔渣浮动后熔池的液体流至坡口间隙。然后带弧至坡口的另一侧稍作停留，再使电弧前移A、B两侧延伸点。呈直线型带弧前移动5~10mm后，从A、B两侧按同样方法形成熔池的厚度。焊接时，焊条与焊接方向所成角度为70~80度。

这种带弧方法因电弧前移5~10mm，焊槽内的杂质经过电弧的吹扫与熔化后，形成的熔池会在焊槽根部加厚成形，避免了焊槽根部杂质在电弧一次吹扫时熔池堆敷过厚而卷入熔池，形成气孔缺陷。因5~10mm段电弧前移距离较短，熔池的温度较高，电弧回带能使半熔化状态的熔渣迅速溢出，使坡口间隙较小段形成一种屏障保护。

（2）防止坡口间隙较大段产生气孔 气孔产生的原因是走弧的方法不正确，电弧前移，以坡口间隙的吹扫，而使熔滴过渡成形。为了防止这种情况发生，电弧引燃使熔池成形后从熔池的前方贴于坡口的一侧（如A侧），稍作前移5~10mm，在按原路回推熔池于坡口A侧熔合点（见图所示），并将电话吹向A点稍作停留，使熔渣外扩到坡口的间隙，再使电弧沿坡口一侧推向熔池中心C点的后方，使C点熔池稍稍延伸外扩。然后做带弧动作至坡口的另一侧B点，不做停留沿B点坡口的钝边前移5~10mm，再按来路后移回带至B点，稍作停留使熔渣液流至坡口间隙处，将B点熔池外扩面与A点熔合，再沿A测坡口面带弧至C点熔池的后方，稍作停留使熔池外扩延伸，最后做划弧动作带弧至坡口的另一侧A点，一次循环。

这种带弧方法，因采用段弧贴向坡口两侧钝边处的过流点，当熔滴过渡到熔池时大部熔渣先流至坡口间隙处形成屏障保护，使高温熔池液流至坡口间隙时，因屏障的保护而使有害物不能进入熔池之中，从而避免气孔的产生。

（3）屏障保护法运条 采用屏障保护法运条时，熔池温度的控制和熔池成形的观察如上图所示。


熔池温度的控制方法：

第1，当电弧行至熔池的一侧B点时（见上图）稍作上推，使短弧过熔池中心至坡口的另一侧A点，使A侧熔池形成。

第2，当电弧沿坡口边线向熔池中心推进时，应观察坡口间隙处熔池下塌的趋势，如稍作回推熔池呈豁状下塌，则应减小电流，并使电弧的回推线从坡口两侧坡面稍作上移，将电弧回推熔池，不要带向熔池中心高温区。

第3，中心熔池液流的延伸应保证在坡口两侧的A、B两点有金属液流过，这样可以避免中心熔池温度的上升。

第4，如果电弧回推时熔池反渣与金属液流动速度过慢，熔池的熔化点模糊，则应适当增大电流，在电弧回带于A、B两点停留后迅速带回熔池延伸过流点的上方，使熔池的温度增高，熔渣顺利流至坡口的间隙，熔池两侧的熔化可清晰观察。


电弧从坡口的边部做向熔池中心进弧的动作时，应观察熔渣的浮动线和金属液面的闪光，掌握电弧进入熔池的文职和停留的时间。

1、如果中心熔池熔波滑动明显突出两侧，熔池两侧成形过凹，沟状成形处熔渣缓慢地浮动，则将电弧推进时应沿A侧的钝边线，如上图所示。使熔池增厚，并外扩A侧熔池延伸点和高温熔池中心。

2、电弧沿坡口的两侧进弧，应保证一侧成形的厚度与另一侧成形厚度相近，使熔池表面的成形平整光滑。

3、电弧沿A侧的边部稍作进弧后，再做划弧动作带弧至坡口的B侧，使B侧熔池成形，使熔池沿A、B两侧延伸。

四、碱性低氢型焊条平焊第一层焊接电弧有何变化规律？如何控制？

（1）电弧长度的变化 首先，焊条未熔端与焊件之间的长度超过焊条的直径。电弧对熔池吹扫使熔池的外扩面增加，熔渣的浮动迅速，熔池的裸露点呈小圆圈状气孔。熔池表面的平整度难以控制。坡口间隙较大时，金属熔滴很难形成过渡。

其次，过短。焊条脱落端贴浮于熔池的表面，电弧向熔池的推进频繁粘结，熔池过渡模糊，熔池呈半熔化状态。

最后，时短时长。焊条脱落端与焊件之间的距离时短时长，熔池成形不稳定。坡口间隙较大时长弧进入熔池，易形成下塌、坠瘤、气孔等缺陷。电弧过短时进入熔池，产生夹渣、熔池成形薄厚不均等缺陷。

（2）电弧长度的控制 电弧进入熔池的长度，应为焊条直径的1/2~3/4。此长度范围能使金属熔池在电弧的保护下顺利过渡进入熔池，并形成保护，避免将空气卷入熔池中形成气孔。电弧长度变化的控制应掌握以下三点：

第一，保持合适的焊接位置，使身体重心稳定。

第二，电弧续入和运条时应使电弧长度保持不变，避免触弧端颤动。

第三，随时观察熔池成形高度的变化，适当调节电弧的长度。

不注意焊接速度与电流焊条直径协调使用：

【现象】焊接时不注意控制焊接速度与焊接电流，焊条直径、焊接位置协调起来使用。

如对全熔透的角缝进行打底焊时，由于根部尺寸窄，如焊接速度过快，根部气体、夹渣没有足够的时间排出，易使根部产生未熔透、夹渣、气孔等焊接缺陷；盖面焊时，如焊接速度过快，也易产生气孔；焊接速度过慢，则焊缝余高会过高，外形不整齐；焊接薄板或钝边尺寸小的焊缝时，焊接速度太慢，易出现烧穿等情况。

【措施】焊接速度对焊接质量和焊接生产效率有重大影响，选用时配合焊接电流、焊缝位置（打底焊，填充焊，盖面焊）、焊缝的厚薄、坡口尺寸选取适当的焊接速度，在保证熔透，气体、焊渣易排出，不烧穿，成形良好的前提下选用较大的焊接速度，以提高生产率效率。