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焊接专业毕业论文

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毕业论文

单面焊双面成形质量差的

缘故及避免方法

姓名：

某某

指导教师：

某某

专业：

焊接技术

班级：

机制1006

单面焊双面成形质量差的缘故及避免方法

摘要：

单面焊双面成形的焊接质量受到了焊接设备、焊材工艺流程、操作技术水平的限制。

本文详细的介绍了焊接电源、焊接电流、焊接速度、电弧电压、焊接层数、焊条类形、焊条直径等工艺因素对单面焊双面成形技术焊接质量的阻碍和造成的相关缺点。

详细的分析了单面焊双面成形技术焊接质量差所引发的一系列问题及造成质量差的缘故，提出了相应的避免方法，解决单面焊双面成形技术的缺点，使单面焊双面成形技术进一步完善，加以推行，并对单面焊双面成形作业具有必然的指导作用。

关键词：

单面焊双面成形，焊接，质量，缘故，方法

引言

焊接技术是一门重要的金属加工技术，尽管焊接技术进展专门快，自动化程度也愈来愈高，但手工电弧焊仍占有不可替代的地位。

尤其在小直径容器和管道的焊接方面，单面焊双面成形焊接技术的作用更显突出。

优质的单面焊双面成形焊接的焊缝表面应圆滑过渡至母材，表面不得有裂纹、未熔合、夹渣、气孔、焊瘤、咬边等缺点，焊缝内部一样不许诺有缺点。

但焊接进程中由于设备、材料、工艺及操作等缘故，使得形成的焊缝达不到质量要求，从而对结构的工作质量和利用寿命产生严峻的阻碍。

1.单面焊双面成形技术的概念

单面焊双面成形技术是采纳一般焊条，在不需要任何辅助方法条件下，只是坡口根部在进行组装定位焊时，应按焊接的不同操作手法留出不同的间隙，在坡口的正面进行焊接，就会在破口的正、背两面都能取得均匀整齐、成形良好，符合质量要求的焊缝。

这种方式要紧适用于板材对接接头、管状对接接头和骑座式管板接头。

是锅炉、压力容器焊工应熟练把握的操作技术[1]。

2.单面焊双面成形常见的焊接缺点

尺寸上的缺点

包括焊接结构的尺寸误差和焊缝形状不佳等。

焊缝外表高低不平和波纹粗劣，焊缝宽度不均匀、太宽或太窄，焊缝余高太低或太高，角焊缝焊脚尺寸不等都属于焊缝尺寸及形状不符合要求。

这些缺点不仅使焊缝成形不美，而且容易造成应力集中,阻碍焊缝与母材的结合强度。

结构上的缺点

包括气孔、夹渣、非金属夹杂物、熔合不良、未焊透、咬边、裂纹、表面缺点等。

这些缺点是焊接进程中最容易显现的缺点。

这些缺点减弱了焊缝的有效面积，降低了焊接接头的力学性能，而且易造成应力集中，引发裂纹，致使结构破坏，使焊接结构无法经受正常工作载荷。

性质上的缺点

包括力学性能和化学性质等不知足焊件的利用要求的缺点。

力学性能指的是抗拉强度、屈服点、伸长率、硬度、冲击吸收功、塑性、疲劳强度、弯曲角度等。

化学性质指的是化学成份和耐侵蚀性等。

这些缺点使焊缝结构无法达到设计要求的力学性能和化学性能[2]。

3.单面焊双面成形质量差引发的问题

增加消耗，降低结构的质量和利用寿命

焊接生产中，优质的焊接质量能够知足设计要求，保证结构的正常利用寿命[1]。

而一旦显现严峻的焊接缺点，就会增加板材、焊材、电力及人力的消耗等。

不然，这些缺点在利用进程中会引发严峻的应力集中，降低结构的利用寿命。

焊接缺点会给结构的安全生产带来要挟，引发安全事故

单面焊双面成形焊接要紧用于锅炉及压力容器等重要构件的焊接生产中，一旦有严峻缺点，质量不合格，焊件的焊补超级困难，而且在生产进程中受各类交变载荷及压力的作用，使焊缝的缺点产生应力集中，加上焊缝的有效利用面积减小，减弱了焊接接头的强度。

轻则使产品的利用寿命受到阻碍，重则致使焊缝断裂，产品破坏，酿成严峻的事故。

4.单面焊双面成形焊接质量差的缘故分析

焊接电源自身因素引发的焊接质量差

焊接电源是焊接工艺执行进程中最重要的因素。

若焊接电源自身性能不行，必然可不能产生良好的焊件。

当焊机的引弧性能差，电弧燃烧不稳固，就不能保证工艺参数稳固，焊接进程就无法正常进行，焊接质量就得不到保证。

用交流电源焊接时，电弧稳固性差。

采纳直流电源焊接时，电弧稳固、柔顺、飞溅少，但电弧磁偏吹较交流严峻。

低氢型焊条稳弧性差，通常必需采纳直流弧焊电源。

用小电流焊接薄板时，也经常使用直流弧焊电源，因为引弧比较容易，电弧比较稳固。

低氢型焊条用直流电源焊接时，一样用反接，因为反接的电弧比正接稳固。

焊接薄板时，焊接电流小，电弧不稳固，因此焊接薄板时，不论是用碱性焊条仍是用酸性焊条，都选用直流反接[3]。

工艺因素对单面焊双面成形焊接质量的阻碍

4.2.1焊接电流

焊接电流大小选择适当与否直接阻碍到焊接的最终质量。

焊接电流过大，能够提高生产率，并使熔透深度增加，但易显现咬边、焊穿、增加焊件变形和金属飞溅量，也会使焊接接头的组织由于过热而发生转变，并增大气孔偏向。

尤其在立焊操作时熔池难以操纵，易显现焊瘤，弧长增加，就会产生咬边。

焊接电流过小，使电弧不稳，熔透深度减小，易显现未焊透、熔合不良、夹渣、脱节等缺点。

焊接电流应依照板件厚度、接头形式、焊接位置、焊接层数、焊条类形、焊条直径和焊接体会等因素综合考虑。

关于必然直径的焊条有一个适合的焊接电流范围，可参考表1选择[3]。

表1焊接电流和焊条直径的关系

焊条直径/mm

4

5

6

焊接电流/A

25～40

40～65

50～80

100～130

160～210

200～270

260～300

4.2.2焊接速度

焊接速度是表征焊接生产效率的要紧参数。

合理选择焊接速度对保证焊接质量尤其重要。

焊接速度应该均匀适当，既要保证焊透又要保证不焊穿，同时还要使焊缝宽度和余高等符合设计要求。

焊速过快，使熔池温度不够，易造成未焊透、未熔合、焊缝成形不良等缺点。

焊速过慢，使高温时刻长，热阻碍区宽度增加，焊接接头的晶粒变粗，机械性能降低，焊件的变形量增大，同时焊速过慢还会使每层的厚度增大，致使熔渣倒流，形成夹渣等缺点。

a）铸件b）锻件

图1钢的显微组织

4.2.3电弧电压

焊接进程中合理的操纵电弧长度是保证焊缝质量稳固的重要因素。

焊条电弧焊电弧电压要紧由电弧长度决定的。

电弧长度越大，电弧电压越高，电弧长度越短，电弧电压越小。

电弧太长对熔化金属爱惜差，空气中的氧、氮等有害气体容易侵入，使焊缝易产动气孔，焊接金属的机械性能降低。

但弧长也不易太短，若弧长太短，就会引发粘条现象，且由于电弧对溶池的表面压力过大，无益于溶池的搅拌，使溶池中气体及溶渣上浮受阻，从而引发气孔、夹渣等缺点的产生。

4.2.4焊接层数选择不妥

单面焊双面成形焊接层数的选择对焊缝质量也有必然的阻碍。

焊接层数要紧依照焊件厚度、焊条直径、坡口形式和装配间隙等来确信。

可作如下近似估算：

n=δ/d公式

（1）

式中：

n为焊接层数；δ为焊件的厚度（mm）；d为焊条的直径（mm）

关于低碳钢和强度品级较低的低合金钢的多层焊时，每层厚度过大，对焊缝金属的塑性（要紧表此刻冷弯上）有不利的阻碍，且焊接进程中熔渣易倒流，产生夹渣和未熔合等缺点。

但每层厚度也不易过小，以避免造成焊缝双侧熔合不良。

4.2.5焊条类形及焊条直径的阻碍

焊缝金属的性能要紧由焊条和焊件金属彼此熔化来决定。

因此，焊条类形选择适当与否是阻碍焊缝质量的重要因素。

焊条直径的大小除对生产率有必然的阻碍外，对焊接质量也有必然的阻碍。

焊条直径一样依照焊件的厚度选择：

同时还要考虑接头形式、施焊位置和焊接层数，关于重要的结构还要考虑焊接热输入的要求。

在一样情形下，焊条直径与焊件厚度之间的关系的参考数据，见表2。

表2焊条直径与工件厚度之间的关系

焊件厚度/mm

2

3

4～5

6～12

＞13

焊条直径/mm

2

～4

4～5

4～16

在板厚相同的条件下，平焊位置的焊接所选用的焊条直径比其他位置大一些，立焊，横焊和仰焊应选用较细的焊条，一样不超过。

第一层焊道应选用小直径焊条焊接，以后各层能够依照焊件的厚度选用较大的焊条。

T形接头、搭接接头都选用较大直径的焊条。

操作因素

在焊接生产进程中，焊工的单面焊双面成形操作技术水平低，就意味着打底层的运条方式、焊条角度、接头方式、中间层及盖面层的运条方式、接头、扫尾等操作方式把握不熟练，这是造成焊缝质量差的重要缘故之一。

焊前对工件上的油、锈、水分清理不严格，焊条未经烘干处置或烘烤温度不够而投入利用，会促使焊缝产生大量的气孔，从而使焊接缝质量达不到要求。

5.避免单面焊双面成形焊接产生焊接缺点的方法

作好焊前预备

焊前应付焊机进行试焊，确认焊机的引弧性能和稳固性能好，工艺参数的调剂方便、灵活、方可利用。

工件应开Y形的坡口，钝边的尺寸一样选在～1.0mm之间，坡口边缘20mm之内处用磨光机打磨，并将表面的铁锈、油污等清除干净，露出金属光泽。

锅炉压力容器及重要结构的焊接一概采纳碱性焊条，打底层焊接应选择直径3.2mm的焊条，中间层和盖面层可选用4mm的焊条，并对焊条进行400℃烘干，保温2～4h。

利历时需要将焊条放在保温筒内，随用随取。

焊条在炉外停留时刻不得超过4h，且反复烘干次数不能多于三次，药皮开裂和偏心度超标的焊条不得利用[4]。

焊接操作

5.2.1选择适合的工艺参数

焊条电弧焊的工艺参数通常包括：

焊条直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、电源种类和极性、焊接层数等。

焊接工艺参数选择的正确与否直接阻碍焊缝形状、尺寸、焊接质量和生产率。

因此选择适合的焊接工艺参数是焊接生产中不可轻忽的一个重要问题。

焊接电流应依照板件厚度、焊接位置、焊接层数、焊条类形、焊条直径和焊接体会进行选择，保证所选择的电流不易造成焊缝咬边、烧穿、夹渣、未焊透等缺点。

焊接进程中应尽可能选择利用短弧焊接，立焊、仰焊时比平焊更短些，以利于熔滴过渡，避免熔化金属下滴，碱性焊条焊接时应比酸性焊条弧长短些，以利于电弧的稳固，以幸免咬边、未焊透、气孔等缺点的产生。

焊速应适合，不宜过慢，以每层厚度不大于4-5mm为宜，以幸免高温停留增加，阻碍焊缝的机械性能，但焊速也不宜过快，以避免造成未溶合、未焊透等缺点[5]。

焊接速度直接阻碍生产率，因此应该在保证焊缝质量的基础上采纳较大的焊条直径和焊接电流，同时依照具体情形适当加速焊接速度，以提高焊接生产率。

对重要构件要采取焊前先预热、焊后缓冷等方法，以幸免冷裂纹的产生。

焊接参数对热阻碍区的大小和性能有专门大的阻碍。

采纳小的焊接参数，如降低焊接电流，增大焊接速度等，都能够减小热阻碍区的尺寸。

采纳小的焊接参数也可避免过热组织生成和晶粒细化。

5.2.2焊工技术水平

焊接生产中，焊工对单面焊双面成形操作技术把握的水平和技术体会，往往决定了焊缝的质量。

因此，增强焊工单面焊双面成形操作技术的训练及各类单面焊双面成形的焊接参数的把握是保证焊缝质量的关键。

结论

单面焊双面成形焊接技术在现代手工电弧焊焊接领域仍占有不可替代的作用。

尤其在小直径容器和管道的焊接方面，单面焊双面成形焊接技术的作用更显突出。

优质的单面焊双面成形焊接质量能够知足设计要求，保证正常的利用寿命。

而一旦显现严峻的焊接缺点，就会阻碍产品的利用寿命，乃至给安全生产带来要挟，引发安全事故。

为了避免这些缺点的产生，对单面焊双面成形技术进行更深一步探讨。

通过对造成质量差缘故的分析，慢慢改善和提高单面焊双面成形的焊接质量。

单面焊双面成形的焊接质量受到了焊接设备、焊材工艺流程、操作技术水平的限制。

通过对这些限制的深切研究，找出造成质量差的缘故，提出了相应的避免方法，解决单面焊双面成形技术的缺点，使单面焊双面成形技术进一步完善，加以推行，并对单面焊双面成形的作业起到必然的指导作用。

参考文献

[1]张应力主编.新编焊工利用手册[M].北京：

金盾出版社，2004.

[2]戴树新主编.焊接生