主讲：王若愚 黄向红

立对接单面焊双面成形训练

四川机电职业技术学院

立对接单面焊双面成形训练

理实一体

教学目的 （ 1）掌握 V形坡口板对接立焊单面焊双面成形焊前准备及 装配定位要点。（ 2）掌握连弧焊和断弧焊打底操作要领与技巧。（ 3）掌握填充及盖面层运条方法、操作要领及接头方法。

重点与难点 （ 1）打底层断弧焊操作方法及要点。（ 2）打底层的接头方法。（ 3）填充层焊接方法。（ 4）盖面层焊接方法。

教学准备 焊条 E4303 ， E5015 ， Ф3.2 Q235 ， 300mm×120mm×12mm 。

焊机 ZD-400 或 ZX7-31

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操 作 练 习

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板对接立焊时，由于熔渣的熔点低，流动性好，液态金属和熔渣易分离，造成部分熔池脱离熔渣的保护，运条方法不当时，易产生气孔。因此，立焊时，要控制好焊条角度，采用短弧焊。

操 作 练 习

操作说明

操作要点将定位好的工件固定在操作架上，间隙垂直于地面，间隙小

的一端在下面，如图 1-6 所示，采用立向上焊接。

焊道分布 焊接位置示意图

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1. 打底层的焊接打底层焊接工艺参数见表 1-4 ，焊接时焊条与坡口两侧应垂直，焊条下倾

角为 60° ～ 70° ，如图 1-7 所示。打底层施焊的操作方法分断弧焊和连弧焊，下面分别介绍。

（ 1）断弧焊打底断弧焊又称灭弧焊、熄弧焊。主要是依靠电弧燃烧及熄灭时间长短来控制

熔池温度、形状及填充金属的多少，以获得良好的背面成形和①引弧施焊。先在定位焊缝上引弧，引燃后稍向下拉，从最下部开始预热，弧长约 3～ 4mm ，电弧从一坡口面缓慢向另一坡口面运动，不可过快。在这个过程中，开始时电弧应稍长，然后逐渐压低，电弧摆动 2～ 3个来回完成预热，当电弧到达定位焊缝前沿时，立即向试件背面压送焊条，击穿定位焊缝与坡口根部的连接处，建立第一熔池，然后迅速灭弧。灭弧时一定要快，要果断，以减小飞溅及防止熔池下淌。电弧熄灭后，焊条立即沿灭弧时的轨迹向回运动，在离熔池几毫米处停留，在面罩下观察熔池，待熔池冷却形成的亮点要消失的瞬间再在熔池前方灭弧一侧引燃电弧，并对准坡口根部中心，向背面压送焊条，当听到击穿坡口根部的“噗”声并形成熔池后立即灭弧，转入有节奏的电弧引燃—击穿—灭弧的正常焊接。电弧引燃、灭弧频率每分钟 40 ～50次，击穿坡口根部时，背面应透过 1／ 3 ～ 1／ 2 电弧。

操 作 练 习

操作要点

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1. 打底层的焊接（续）②收弧及接头。打底层焊接的关键是接头，正确接头是保证焊接质量的重要环节。未掌握好接头方法，易产生夹渣、气孔、缩孔和焊道脱节等缺陷。正确收弧方法是保证良好接头的重要条件 ,正确收弧的方法是在断弧前，将焊条下压，熔孔稍增大后，再将电弧向下拉 10mm左右带弧后熄弧 ,这样可防止收弧处产生缩孔，并形成斜坡，为接头打好基础。

2. 填充层的焊接第 2、 3层称为填充层，填充层焊接重点是保证焊道间熔合良好，焊道平整。填充层焊接前，应将打底层的熔渣和飞溅清理干净，特别注意清理死角处的熔渣。

3. 盖面层的焊接盖面层施焊时应保证表面尺寸和熔合良好，防止咬边和控制接头质量。盖面层焊接前，应将前一层的熔渣和飞溅物清除干净，运条方法与填充层相同，但焊条的摆动幅度比填充层宽，当电弧摆到坡口两侧时，眼睛应密切注意坡口，电弧应熔化坡口两侧 0.5 ～ 1.0mm ，并在坡口两侧稍作停顿，防止产生咬边。盖面层焊接时，运条速度要均匀，以保证焊缝宽度基本一致，高低基本均匀。

操 作 练 习

操作要点

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1) 清理试件坡口面铁锈与污物，修磨试件坡口钝边，进行装配定位焊。装配定位时应保证装配间隙，防止错边。

2) 对定位好的工件预置反变形。3）将反变形后的工件固定在操作架上，间隙垂直于地面，间隙小的一端在下。4）采用断弧焊或连弧焊进行打底层焊接，注意保证接头质量。5) 清理打底层的熔渣和飞溅，采用断弧焊或连弧法焊接填充层。6)焊接盖面层，注意两侧稍作停留，防止咬边。7) 清理盖面层熔渣及飞溅物，检查焊缝质量，分析问题，总结经验。

操 作 练 习

操作步骤

质量要求

试件完成后，焊缝表面须保持原始状态，不得加工、修磨、补焊。焊后允许用扁铲或钢丝刷清除焊缝及试板表面的飞溅及焊渣，但必须保持焊缝的原始表面，否则试件作废，不再进行其它检验。焊缝外观检验可用肉眼或 5倍以下的放大镜观察。焊缝外观要求有以下几点。

1）焊缝余高 0 ～ 3mm ，余高差≤ 3mm ，宽度差≤ 2 mm 。2 ）焊缝表面不得有裂纹，未熔合，夹渣，气孔和焊瘤。3）焊缝咬边深≤ 0.5mm ，两侧咬边总长≤ 26mm 。4 ）未焊透深度小于板厚的 15％，且≤ 1.5mm ，总长≤ 26mm 。5 ）背面凹坑深度小于板厚的 20％，且≤ 2mm ，总长≤ 26mm 。6 ）焊后试板角变形应小于 3° 。7）焊后试件的错边量不大于试件板厚的 10％，即小于 1.2mm 。

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一、熔合区的组织和性能熔合区是指在焊接接头中，焊缝向热影响区过渡的区域。该区范围很窄，甚至在显微镜下也很难分辨。

二、焊接热循环在焊接热源作用下，焊件上某点的温度随时间变化的过程称为焊接热循环。焊接热循环的主要参数是加热速度、加热的最高温度（ TW）、在相变温度以上停留的时间（ h）和冷却速度。影响焊接热循环的主要因素有焊接工艺参数、焊接方法、预热和道间温度、接头形式、母材导热性等。

三、焊接热影响区的组织和性能焊接热影响区就是指在焊接过程中，母村因受热影响（但未熔化）而发生金相组织和力学性能变化的区域。焊接热影响区的组织和性能，基本上反映了焊接接头的性能和质量。

对于低碳钢及合金元素较少的低合金高强度结构钢，焊接热影响区可分为过热区、正火区、不完全重结晶区和再结晶区。

相关理论知识

焊接热影响区的组织及性能

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1．过热区焊接热影响区中，具有过热组织或晶粒显著粗大的区域称为过热区。过热区塑

性、韧性很低，尤其是冲击韧性比母材低 20％－ 30％，是热影响区中性能最差的区域。

2．正火区正火区的加热温度范围约在 l100°C间。加热时该区的铁素体和珠光体全部转变

为奥体。由于温度不高，晶粒长大较慢，空冷后，获得均匀而细小的铁素体和珠光体，相当于热处理时的正火组织，因此，该区也称为相变重结晶区或细晶区。其力学性能略高于母材，是热影响区中综合力学性能最好的区域。

3．不完全重结晶区该区的加热温度范围处于之间。加热时该区的部分铁素体和珠光体转变为奥氏体，冷却时奥氏体转变为细小的铁素体和珠光体；而未溶入奥氏体的铁素体不发生转变，晶粒长大粗化，成为粗大的铁素体。所以这个区的金属组织是不均匀的，一部分是经过重结晶的晶粒细小的铁素体和珠光体，另一部分是粗大的铁素体。由于晶粒大小不同，所以力学性能也不均匀。

4．再结晶区经过再结晶，塑性、韧性提高了，但强度却降低了。焊接热影响区除了组织变化而引起性能变化外，热影响区宽度对焊接接头中产

生的应力与变形也有较大影响。一般来说，热影响区越窄，则焊接接头中内应力越大，越容易出现裂纹；热影响区越宽，则变形较大。

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焊接热影响区的组织及性能