吳振海

（北京泰來華頓低溫設(shè)備有限公司，河北 廊坊 065402）

淺談單面焊雙面成型質(zhì)量差異原因與預(yù)防

吳振海

（北京泰來華頓低溫設(shè)備有限公司，河北 廊坊 065402）

本文簡單分析單面焊雙面成型產(chǎn)生的質(zhì)量差異，分析差異原因并提出有效的預(yù)防措施。

單面焊雙面成型；質(zhì)量差異；原因；預(yù)防措施

受壓的容器、管道以及重要結(jié)構(gòu)的焊接，按要求接頭必須完全連接，而有些結(jié)構(gòu)由于尺寸和形狀的限制，不適于甚至無法進(jìn)行雙面施焊，只能在焊件的單側(cè)進(jìn)行焊接。單面焊雙面成形焊接技術(shù)具有不受構(gòu)件形狀、尺寸和空間位置的限制，設(shè)備簡單，工藝靈活，適應(yīng)性強(qiáng)，且焊接接頭的強(qiáng)度高，質(zhì)量好等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。因而，單面焊雙面成形焊接操作技術(shù)廣泛地應(yīng)用于鍋爐壓力容器、高壓管道以及某些重要焊接結(jié)構(gòu)的焊接施工。

1 單面焊雙面成型的概述

1.1 常見的焊接缺陷。首先，焊接尺寸誤差過大。其次，焊接結(jié)構(gòu)上的缺陷。最后，焊接后的抗拉強(qiáng)度、塑性、抗疲勞強(qiáng)度等力學(xué)指標(biāo)和耐腐蝕性達(dá)不到焊接的要求。

1.2 常見的焊接質(zhì)量差異引起的問題。常見的焊接質(zhì)量引起的問題有安全隱患、焊件的強(qiáng)度和使用壽命這幾方面。首先，焊件質(zhì)量不過關(guān)，在裂縫、氣孔、咬邊、縫隙寬窄不均處易出現(xiàn)應(yīng)力集中，降低焊接的強(qiáng)度；其次，在管道和壓力容器受交變應(yīng)力的影響下，降低了設(shè)備的使用壽命，同時(shí)由于雜質(zhì)的影響，焊縫的耐腐蝕性降低，如果腐蝕過多，導(dǎo)致焊件滲漏，存在安全隱患。

2 引起單面焊雙面成型的質(zhì)量差異的原因

2.1 焊接電源的問題。焊機(jī)焊接的三大要素為焊接電流、加壓力和通電時(shí)間，如果焊機(jī)的這三個因素得不到保證，就會影響焊弧的穩(wěn)定性。焊接電流是產(chǎn)生熱量的重要因素，但焊接電流不單純指電流的大小，還與電流的密度和波形有關(guān)；加壓力能夠使接觸電阻減少，電阻值均勻，防止焊接局部加熱，確保焊接效果均勻；通電時(shí)間不同，焊接處的溫度不同，焊接的質(zhì)量也不同。另外，焊機(jī)分交流焊機(jī)和直流焊機(jī)，交流焊機(jī)焊弧穩(wěn)定性差，直流焊機(jī)焊弧穩(wěn)定性好，需要根據(jù)焊條材料選擇焊機(jī)的類型。

2.2 焊接電流的影響。焊接電流是影響焊接質(zhì)量的重要因素，需要根據(jù)焊條的直徑、焊接方式（立焊、養(yǎng)漢、平焊）和焊件的厚度，結(jié)合自己的焊接經(jīng)驗(yàn)，調(diào)整電流的大小。焊接電流過小，易出現(xiàn)未透焊、未完全融合的現(xiàn)象，降低焊接強(qiáng)度；焊接電流過大，提高焊接的熔透性和焊接效率，同時(shí)也易出現(xiàn)焊穿、咬邊、焊瘤、焊件變形的現(xiàn)象。

2.3 焊接速度的影響。焊速直接影響焊接效率，同時(shí)關(guān)系到焊接質(zhì)量的好壞。焊接電流不變的情況下，焊速過快，熔池溫度達(dá)不到焊接溫度的要求，易造成焊縫成形不良、未融合、未焊透的現(xiàn)象；焊速過慢，熔池時(shí)間較長，易出現(xiàn)焊件變形、焊瘤、透焊、咬邊、焊層過厚、焊接夾渣的現(xiàn)象。

2.4 焊接電弧的影響。焊接電弧是否穩(wěn)定，直接影響焊接的質(zhì)量。一方面是操作不熟練造成的電弧不穩(wěn)，另一方面是焊接條件的影響。主要因素為：焊接的種類不同電弧的穩(wěn)定性不同，直流焊機(jī)的電弧的穩(wěn)定性比交流焊機(jī)的穩(wěn)定性好；焊條藥皮中含有難電離的物質(zhì)會影響電弧的穩(wěn)定性，或者焊條藥皮偏心、不均勻、脫落也會造成電弧穩(wěn)定性的降低；焊接區(qū)域不夠清潔、氣流過大和直流焊機(jī)焊接時(shí)的磁偏風(fēng)都會影響電弧的穩(wěn)定性。

2.5 焊接層數(shù)和焊條的影響。需要多層焊接的焊件，需要根據(jù)焊件的厚度、焊條直徑、裝配間隙和坡口尺寸確定焊接的厚度。焊層過厚導(dǎo)致焊速過慢，易出現(xiàn)焊縫熔渣倒流的現(xiàn)象，焊層過薄易出現(xiàn)焊接未融合的現(xiàn)象。選擇焊條時(shí)，應(yīng)選擇和焊件材料性能一樣或接近的焊條，同時(shí)根據(jù)焊件的厚度選擇焊條的直徑。

2.6 操作因素的影響。焊接前的準(zhǔn)備工作不到位，對焊件上油污、銹蝕處理不嚴(yán)格，或焊條沒有進(jìn)行烘干處理，導(dǎo)致焊接質(zhì)量不過關(guān)。其次，焊工的焊接操作水平不同，對打底焊接、焊條的角度、焊接接頭收尾操作、中間層和蓋面的焊接等操作要領(lǐng)的掌握和熟練程度不同，同時(shí)對焊件、焊條的材料性能和焊接參數(shù)的了解程度不同，從而出現(xiàn)焊接時(shí)的差異。

3 防止單面焊雙面成型質(zhì)量差異的預(yù)防措施

3.1 焊前的準(zhǔn)備工作。焊接前需要對工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)試，對焊接材料進(jìn)行處理。首先，對焊件進(jìn)行清潔處理，除去焊件的銹蝕和油污，檢查焊條的質(zhì)量（藥皮開裂、偏心度不達(dá)標(biāo)），并對焊條進(jìn)行烘干處理。根據(jù)裝配尺寸和坡口形式預(yù)留變形量，然后進(jìn)行試焊，調(diào)試焊機(jī)的焊接電流，測試焊機(jī)的引弧和穩(wěn)弧性能，根據(jù)焊接質(zhì)量，試調(diào)焊接參數(shù)。

3.2 焊接參數(shù)的調(diào)節(jié)。根據(jù)焊接工藝和試調(diào)結(jié)果調(diào)整焊接工藝參數(shù)，確保焊弧穩(wěn)定。通常需要調(diào)節(jié)的焊接參數(shù)有焊接電流、電弧電壓、焊速、焊層數(shù)、焊接厚度、焊條的種類和直徑。通過合理地調(diào)節(jié)焊接參數(shù)達(dá)到較高的焊接質(zhì)量和焊接速度。

3.3 規(guī)范焊接技術(shù)。焊接技術(shù)是影響焊接質(zhì)量的主要因素，因此為提高焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性，焊接前要培訓(xùn)焊接技能。通過理論和實(shí)踐來統(tǒng)一操作要領(lǐng)和焊接方法。打底焊采用較窄的坡口間隙和較小的鈍邊，選用較小的焊接規(guī)范；不同焊件選擇不同的焊接角度和焊條的直徑；焊接過程中電弧連續(xù)燃燒，不熄滅，小幅度鋸齒形橫向擺動，坡口兩側(cè)稍停留；焊接操作平穩(wěn)，焊槍擺動均勻，始終保持焊絲一定長度連續(xù)施焊；注意焊接接頭和收尾的操作。填充焊接時(shí)，先清理打底焊飛濺的熔雜，控制焊接角度、焊速和擺幅，并預(yù)留一定的高度用來蓋面。蓋面時(shí)除了注意焊速和擺幅外，還需要避免咬邊的出現(xiàn)。

綜上所述，單面焊雙面成型技術(shù)主要用于管道、壓力容器和特殊構(gòu)件的焊接。通過分析差異原因，提出有效預(yù)防措施，提高焊接質(zhì)量和焊件焊接質(zhì)量的穩(wěn)定性，保證焊件正常的使用壽命和使用安全。

[1]張強(qiáng)，劉君，付春宇.大型儲罐環(huán)縫自動焊接單面焊雙面成型施工方法的應(yīng)用[J].石油化工建設(shè)，2008（4）.

[2]鐘桂強(qiáng).管-管對接焊品質(zhì)提升措施的研究[J].裝備制造技術(shù)，2012（6）.

TG441

A

1671-0037（2014）07-100-1

吳振海（1985.3-），男，助理工程師，研究方向：壓力容器焊接。