劉建成 新疆工業(yè)職業(yè)技術學院
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職業(yè)教育,其目的就為了就業(yè)。為了增加學生的就業(yè)機會,各學校常常開設了多門技能訓練課程,提供給學生。電焊工技能訓練就是開設較多的課程之一。學習焊條電弧焊時的基本操作技能是引弧、起頭、運條、焊道的連接及收尾這五個。這些基本操作技能看似簡單,但其內涵卻極為豐富,教師在傳授這些技能時,一定要揭示其本質,使培訓學員深刻理解,只有這樣才能焊好每一條焊縫。下面我以平焊為例,講述一下我的教學心得。
引弧是進行焊接的開始,常用的引弧方法有劃擦法和叩擊法兩種。劃擦法較為簡單,學生易于掌握,但須強調的是劃擦引弧時會在工件表面留下電弧擦傷痕跡,這些痕跡是工件在電弧高溫作用下熔化后形成的,其組織為鑄態(tài),且常常有微縮孔、微裂紋存在。而工件組織一般為軋制狀態(tài),僅從這兩種組織狀態(tài)分析,鑄態(tài)組織的強度、抗沖擊能力要比軋制組織的小許多,因此決不能在工件表面引弧,引弧處只能在坡口內。如果工件沒有坡口或坡口尺寸較小,可在旁邊放置引弧板,先在引弧板上引燃電弧,燃燒1-2秒后迅速拉斷電弧,然后將焊條末端輕輕地放在待焊點上,此時電弧會自動重新引燃。叩擊引弧法較難掌握,如果訓練時間有限,可僅做介紹即可。
焊縫的起頭是指剛開始焊接部分的焊縫。由于焊件在焊接之前溫度低,引弧后不可能使這部分金屬溫度迅速升高,同時焊條藥皮還未形成大量保護氣體和熔渣,造成焊縫起頭部位熔深較淺而余高較高,甚至會出現(xiàn)熔合不良和夾渣的缺陷。由于很多人對起頭理解不深,引燃電弧后就直接施焊,致使焊縫質量不合格。有焊接檢驗統(tǒng)計數(shù)據(jù)可知,一道焊縫不合格,起頭出現(xiàn)缺陷的可能性為60%左右,結尾出現(xiàn)缺陷的可能性為20%左右,其余焊縫出現(xiàn)缺陷的可能性僅為20%。由此可見起頭焊接是多么的重要。起頭焊接出現(xiàn)缺陷的可能性之所以這么高,究其原因是,電弧引燃后,如果直接施焊,焊條熔化的第一滴鐵水一過渡到工件就會將其熱量迅速傳遞,造成熔池淺,加之熔池凝固時間要比后續(xù)正常施焊小的多,存在夾渣、氣孔、偏析也要比正常施焊大得多。所以起頭焊的正確做法是引燃電弧后迅速拉長電?。娀¢L度一般大于5mm,做到電弧不熄滅即可),對著起焊點進行預熱1-2秒后,再壓低電弧,進行起頭焊接。定位焊的情況與起頭焊極為相似,也是引燃電弧后不能直接焊,也要先用長弧對定位點預熱1-2秒后再焊接。
焊接過程中,焊條相對焊縫的各種運動的總稱叫做運條。運條對焊縫成形甚至焊接質量有重要影響,是初學者必須掌握的基本技能。電弧引燃后,焊接過程開始,焊條要有三個基本方向的運動。
1.焊條向熔池方向的下送。焊條向熔池的送進運動是為了使焊條熔化后仍能保持弧長一定,以便焊接過程順利進行,要求焊條向熔池送進的速度與焊條的熔化速度相等,否則,不僅會影響焊縫成形,甚至會影響焊接過程的穩(wěn)定和焊接質量。
2.焊條沿焊接方向的移動。為了控制焊縫成形,焊條移動應平穩(wěn)均勻。焊條移動速度是由工件厚度、接頭形式、焊接電流和焊條直徑等因素決定的,與焊接質量和生產率有很大關系。如移動速度過快,則電弧來不及熔化足夠的母材金屬,造成熔深過淺、焊道狹窄,且還會產生未熔合、夾渣等焊接缺陷;如移動速度過慢,則造成熱影響區(qū)變寬、熔深過大,焊縫余高超高。
3.焊條的橫向擺動。其目的是為了得到一定寬度的焊縫,同時保證焊件坡口兩側、根部、每個焊道之間相互熔合良好,橫向擺動還有利于排出氣體和熔渣、延緩熔池金屬冷卻速度,以防產生氣孔、夾渣和裂紋等焊接缺陷。焊條橫向擺動幅度由要求的焊縫寬度、焊條直徑等因素決定,一般擺動幅度不超過焊條直徑的2.5倍。焊條擺動速度由操作者根據(jù)熔池的熔化情況靈活掌握。擺動幅度要均勻一致,在電弧到達焊道與母材、焊道與焊道的交界處時,要稍作停留,以便熔合良好。
焊條電弧焊時,由于受焊條長度的限制,焊縫常常是由短焊縫逐段連接起來的。先焊焊縫與后焊焊縫的銜接叫做焊道的連接。銜接部分常稱之為焊縫接頭。焊縫接頭容易出現(xiàn)過高、脫節(jié)和焊縫寬度不一致等缺陷。為了避免焊縫接頭出現(xiàn)缺陷,要求在焊接過程中焊縫接頭選用恰當?shù)倪B接方式,最長用的方法是尾首相連。其操作方法是在先焊焊道弧坑前約10 mm處引弧,將拉長的電弧緩慢地移到原弧坑處,當形成的熔池外緣與弧坑外緣相吻合時,壓低電弧,焊條再作微微轉動;當弧坑填滿后,立即向前移動進行正常焊接。
收尾是指焊接一條焊道結束時的熄弧操作。如果收尾不當,會出現(xiàn)過深的弧坑,使焊道收尾處強度減弱,甚至產生弧坑裂紋。因此,收尾動作不僅是熄弧,還應填滿弧坑。常用的收尾方法有以下三種:
1.劃圈收尾法:當焊至終點時,利用手腕動作(臂不動)作圓圈運動,直到填滿弧坑再熄弧。此法適用于厚板焊接,用于薄板則有燒穿焊件的危險。
2.反復斷弧收尾法:焊至終點,焊條在弧坑處作數(shù)次熄弧的反復動作,直到填滿弧坑為止。此法適用于薄板焊接,但堿性焊條不宜用此法,因為容易在弧坑處產生氣孔。
3.回焊收尾法:焊條焊至焊道收尾處前5mm左右即停止,但不熄弧,轉動手腕改變焊條角度,待看到鐵水漫至鋼板邊緣2mm時,慢慢拉斷電弧。堿性焊條常用此法熄弧。
電弧焊基本操作技能看似簡單,但卻孕育著豐富的內涵,只有熟練掌握,深刻理解,才能在較短時間快速提高操作技能,為今后學習各種焊接方法打下堅實基礎。