項目二 板對接立焊實作
一、項目任務
按圖2-16的要求,學習板對接立焊的基本操作技能,完成工件實作任務。

圖2-16 板對接立焊施工圖(單位:mm)
焊接方法:焊條電弧焊;接頭形式:板對接接頭;焊接位置:立焊(向上立焊);試件材質:Q235;根部間隙b=3.2~4.0mm, α=60°, p=0.5~1mm
具體要求:掌握板對接立焊的技術要求及操作要領;會制定板對接立焊的裝焊方案,會選擇板對接立焊的焊接參數,并編制簡單的工藝卡(見附錄B);按焊接安全、清潔和環境要求及焊接工藝完成焊接操作,制作出合格的板對接立焊工件,并達到評分標準(見附錄C)的相關質量要求。
二、項目分析
板對接立焊時,主要難點在于熔滴和熔池金屬在重力作用下容易下淌。為了減少和防止液態金屬下淌而產生焊瘤,焊接時須采用較小的焊接參數。如果采用多層焊,層數則由焊件的厚度來確定。在打底焊時,應選用直徑較小的焊條和較小的焊接電流;對厚板采用小三角形運條法,對中厚板或較薄板可采用小月牙形或鋸齒形跳弧運條法;各層焊縫都應及時清理焊渣,并檢查焊縫質量。蓋面焊接的運條方法按所需焊縫高度的不同來選擇,運條的速度必須均勻,在焊縫兩側稍作停留,這樣有利于熔滴的過渡,防止產生咬邊等缺陷。
填寫焊縫分析表(見附錄A)。
三、任務實施
(一)安全檢查
同本章項目一。
(二)焊前準備
同本章項目一。
(三)選擇焊接參數
焊接參數如表2-5所示。
表2-5 板對接立焊焊接參數(E5015焊條)

(四)實施裝配與焊接
裝配與焊接的操作要領如下:
(1)裝配與點固。用與正式焊接同樣的焊條在焊件背面兩端進行點固,定位焊焊縫長為10mm;裝配間隙為2.5~4mm,一頭窄一頭寬,反變形量為2°~3°;錯邊量不大于0.5mm,如圖2-17所示,并檢查裝配位置及定位焊質量。

圖2-17 板對接立焊裝配圖(單位:mm)
(2)打底焊。將焊件垂直固定在離地面一定距離的工裝上,間隙小的一端在下,向上立焊。一般采用滅弧法(堿性焊條每分鐘50~60次)打底焊,注意控制熔孔和熔池的大小。合適的熔孔如圖2-18所示,熔池表面呈水平的橢圓形,使電弧的1/3對著坡口間隙,電弧的2/3覆蓋在熔池上。注意控制有1/2的弧柱在焊縫的背面燃燒。

圖2-18 打底焊的運條方法(板對接立焊)
(3)焊縫接頭。一般采用熱接法焊接,換焊條要快。接頭時,在弧坑下方10mm處引弧,擺動向上施焊;到原弧坑處時,焊條傾角大于正常焊接角度10°,電弧向焊根背面壓送,稍停留,根部被擊穿并形成熔孔時,焊條傾角恢復到正常角度,然后橫向擺動向上焊接。
(4)中間層(填充層)焊接。填充層施焊前,應徹底清除前道焊縫的焊渣、飛濺;打磨焊縫接頭過高處。填充層的焊接可以焊一層一道或二層二道。施焊時的焊條角度應比打底焊時下傾10°~15°;采用月牙形或“之”字形運條,坡口兩側略作停頓,焊縫中間速度稍快;擺動幅度逐漸增大,在坡口兩側略停頓,稍加快焊條擺動速度;各層焊道應平整或呈凹形。填充層焊縫的厚度應低于坡口表面1~1.5mm。填充層焊縫接頭時,在弧坑上方10mm處引弧,電弧拉至弧坑處,沿弧坑的形狀將弧坑填滿,再正常焊接。填充層焊接的運條方法如圖2-19所示。

圖2-19 填充層焊接的運條方法(板對接立焊)
(5)蓋面焊接。蓋面施焊時,焊條的角度、運條和接頭方法與填充層焊接時相同。
電弧在坡口邊緣稍微壓低和停頓,稍微加快擺動速度,避免咬邊和焊瘤的產生;接頭處還應避免焊縫過高和脫節。運條時,焊條的擺動幅度和間距應均勻、一致,使焊縫成形更加美觀,如圖2-20所示。

圖2-20 蓋面焊接的運條方法(板對接立焊)
(五)清理現場
練習結束后必須整理工具設備,關閉電源,清理打掃場地,做到“工完料盡場地清”;并由值日生或指導教師檢查,做好記錄。
關鍵技術點撥
板對接立焊的操作要領可以歸納為“一看、二聽、三準”。
看:觀察熔池形狀和熔孔大小,并基本保持一致。熔池形狀為橢圓形,熔池前端應有一個深入母材兩側坡口根部約0.5~1mm的熔孔。當熔孔過大時,應減小焊條與試板的下仰角;讓電弧多壓往熔池,少在坡口上停留。當熔孔過小時,應壓低電弧,增大焊條與試板的下傾角。
聽:注意聽電弧擊穿坡口根部發出的“噗噗”聲,如果沒有這種聲音,就是沒焊透。一般保持焊條頂端離坡口根部1.5~2mm為宜。
準:施焊時,熔孔的位置要把握準確。焊條的中心要始終對準熔池前端與母材的交界處,使每個熔池與前一個熔池搭接2/3左右,并始終保證弧柱有1/2~1/3在背面燃燒,以加熱和擊穿坡口根部,保證背面焊縫的熔合。
四、項目評價與總結
參照評分標準(見附錄C)進行檢查。由學生自檢、互檢以及教師檢查(或專職質檢員進行),并填寫質量檢查記錄卡(見附錄D);每天留出部分時間分小組交流討論,分享各自的學習成果,共同進步。
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