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早在上世紀80年代國際上一些發達國家就已在造船和壓力容器等行業廣泛使用半自動CO₂氣體保護焊(下稱CO₂焊)，它與焊條電弧焊相比效率要高三倍以上。單面焊雙面成型工藝在焊接生產中有著廣泛的應用，如帶陶瓷襯墊單面焊雙面成型工藝廣泛運用在管道焊接、船體焊接工程中，當管子內徑較小，或空間位子較小時，操作者無法貼陶瓷襯墊，就更顯示使用單面焊雙面自由成型的焊接工藝的必要性。單面焊雙面自由成型焊接又有斷弧焊和連弧焊之分，連弧焊比斷弧焊內在焊接質量好、難度高，常常被列為焊接比賽的項目，要掌握連弧焊并非易事，也并非難事，只要抓住要領用心鉆研鍛煉也一定能夠掌握好。

 

1板材仰對接焊

板材仰對接焊難度較大，由于重力的作用熔池鐵水要往下流，使得反面成形容易下凹，正面成形不易打平，熔滴過渡受阻，噴嘴容易被飛濺堵住，飛濺容易傷人。因此焊接時要經常清除噴嘴的飛濺以及注意防護等等

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1.1焊前準備

母材：Q235A鋼板，t12x300x250x2塊，V型坡口：50^。，焊材:鑫宇GHS-50(ER50-6),ф1.2mm實心焊絲。焊前將板試件坡口及坡口兩邊緣打磨干凈，并磨成1~2mm的鈍邊。焊接電流、電弧電壓調到100A及20V左右為宜，坡口間隙：2.5mm，收弧端為3.2mm．可用兩根分別為2.5和3.2mm的電焊條去皮后插在焊縫兩端，而后定位焊。定位焊焊縫長度為10mm左右，用打磨機或者用鋸片將定位焊縫處磨出斜坡，以便焊接時更好的過渡，最后用綁頭敲打試件的反面，作反變形。待這些準備措施做好后，將試件水平固定在鐵架上，試件在鐵架上高度自定。

 

1.2打底焊

打底焊道是單面焊雙面自由成形全部技術的體現，不但要求反面成形好正面成形也要求打平，否則由于焊縫的鼓起極易在該焊道邊緣的夾渣，同時也會直接影響后續的焊道成形。同樣，接頭也不能忽視，不良的接頭極有可能造成夾渣。

1.2.1焊接接頭

焊接時，在定位焊處前端開始引弧，而后拉到定位焊處最末端并在此多停留1~2秒鐘進行預熱，待鐵水熔透到原來定位焊斜坡處的焊縫后，再將電弧拉到焊縫兩邊小幅擺動，均勻地停頓，電弧應盡量往焊縫坡口頂端壓緊，焊槍與板的角度為垂直于試板或略向前傾。

1.2.2打底焊道

打底焊道的電弧要始終保持在熔池的前半部，太靠前也不行，太靠后也不行，在焊縫坡口兩邊均勻地擺動停頓。熔池要小，大了反面成形容易下凹，以熔化坡口邊緣0.5mm為宜。當在焊接過程中有出現斷弧時，應迅速地接上，在焊縫斷弧處之前的焊縫約1~2mm地方開始預熱焊接，接著電弧拉到收弧的地方開始焊接。

1.2.3接頭收弧

運弧到相鄰定位焊縫，距1 mm左右時電弧盡量向上壓短，多擺動并在最后收弧之前多停頓1~2秒鐘時間，以便熔化接頭的定位焊焊縫，而后熄弧，使焊縫接頭更好地熔合在一起。第一道打底焊完后，進行焊縫去渣清理，為第二道填充焊作準備。

 

1.3填充焊

第二道填充焊接的焊接電流，電弧電壓同打底焊。焊接時注意要將整條焊縫填充整齊，填充焊縫成型后與試板表面的距離為l~2毫米左右為宜，焊接時在整條焊縫的頭尾兩端也要多停留一會兒時間，注意兩端的收弧焊。在焊縫中間運弧擺動要均勻，擺幅略比打底大一些，兩邊稍多停頓，以避免焊縫左右高低不平、不整齊的現象出現，為便于第三道蓋面，焊縫表面要焊平、坡口的棱角要清晰地有意識地保留下來，以備蓋面確定擺幅寬度。第二道焊完后，將焊縫表面焊渣及飛濺物清除干凈，待冷卻到100^oC以下后再進行第三道蓋面焊接。

 

1.4蓋面焊

當進行第三道蓋面焊時，同樣采用與打底焊相同的焊接電流和電弧電壓，焊槍的角度要垂直于焊縫表面，在開頭一端引弧時，電弧要多擺動幾下，停頓多一會兒，待填平焊縫后再均勻地在焊縫左右兩邊停頓和擺動。電弧在焊縫左右兩邊擺動的寬度以焊縫邊緣為基準，當電弧在靠近焊縫左邊的邊緣線約0.5mm地方停頓，看到鐵水漲到邊緣線時再將電弧拉到距另一邊焊縫邊緣線也是0.5mm的地方停頓，當鐵水漲到焊縫邊緣線上后再離開。在焊縫兩邊來回擺動與停頓，直到另一頭。當焊到快到終點時，電弧在此多擺動，注意收弧。蓋面焊時要注意控制好焊槍的角度，把握好停頓時間，避免焊縫成型后產生咬邊、高低、寬窄不一致的現象。蓋面時同樣盡量保持連弧焊、一鼓作氣焊接完成，盡量減少產生焊接接頭。

 

1.5焊縫外觀

外觀質量可達到：焊縫增強高l～2mm，焊縫寬度13—15mm，無咬邊等缺陷。

 

2 管45^o固定對接單面焊雙面自由成型的焊接

管45^o固定對接焊即6G位置焊接，其單面焊雙面自由成型的焊接與板仰對接單面焊有較大的不同，焊接的空間位置要從仰焊過渡到立焊，再從立焊過渡到平焊，焊槍對管子的位置也要相應不斷變化，才能焊出滿意的焊縫。打底焊縫同樣要求有良好的正面和反面成形，其反面焊縫成形靠小幅擺動的寬度來控制焊縫寬度和增強高，另一方面要盡可能地減少打底焊的接頭，那就要最大限度地一氣呵成。其具體的方法是從仰焊到立焊再到平焊的焊接電流和電弧電壓不變，以免產生過渡不順的接頭。

 

2.1焊前準備

母材：Q235A，尺寸：ф89x8x100mm，25^oV型坡口，機械加工開坡口，焊材：鑫宇GHS-50(ER50-6),ф1.2mm的實心焊絲。焊前將坡口邊緣打磨干凈，磨成1 mm左右的鈍邊，選擇板對接仰焊的焊接電流及電弧電壓，把管放在角鋼或槽鋼上定位焊，錯邊量<0.5mm，留2.5mm間隙，在2點鐘與10點鐘位置定位焊，定位焊的焊縫長度約為15mm左右。定位焊好后，用鋸片或薄的砂輪片，將定位焊焊縫兩端鋸出斜坡或磨出斜坡，以便打底焊時更好的熔合過渡。待管子裝完后，將管子45^o固定在鐵架上，其6點鐘位置對應朝下，管子固定的高度自定。

 

2.2打底焊

管試件打底從6點鐘位置開始引弧，在坡口根部稍作停頓，待鐵水漲到焊縫間隙的中間時，再移到另一邊稍作停頓，電弧盡量向管的坡口根部壓緊，在鐵水全部熔透坡口根部的同時要與前邊凝固的焊縫形成搭橋，形成焊縫后往回燒，待形成正常的熔池后繼續慢慢地往上移動焊接，而后在坡口兩邊均勻擺動停頓，用連弧焊的手法往上焊。

焊槍的角度隨著管子弧度的變化而變化，焊槍始終要垂直于焊縫表面。當焊到接近2點鐘定位焊處時，電弧在此多擺幾下，熔化定位焊的焊縫的接頭部分，直到填滿熔池后熄弧。在仰焊的位置為防止反面成形下凹熔池要控制得小一些，立焊位置相對要大一些。接著在2點鐘定位焊焊縫的上端前1~2毫米的地方引弧，剛起弧時電弧也要在接頭的地方多擺動，以便于鐵水與原來的定位焊焊縫完全熔化在一起。在2點鐘位置到12點鐘位置有爬坡焊與平焊，通過控制好電弧停頓的位置與時間得到比立焊小一些尺寸的熔池，以避免焊縫反面成型下墜。操作時不能像焊接6點到2點鐘位置那樣，電弧不要壓得那么短，停頓時間也不能太長，只要鐵水漲到焊縫坡口兩邊根部即可。待焊到12點鐘位置后，電弧在坡口斜面上熄弧，不能在焊縫中間熄弧，以避產生收縮孔。另半周打底焊接，也是從6點處開始起弧連弧焊，在12點接頭處熄弧。在接頭處焊接時，電弧應盡量往上壓，且要多停留多擺動幾下，便于鐵水與焊縫熔合保證焊透。而后跟焊接前半面的焊接方法相同，從6點鐘焊到12點鐘位置。當焊到快接近12點鐘位置與原來前面的焊縫快連接時，電弧擺動運行。多擺動、多停頓，以便于接頭更好的熔合，避免焊縫接頭有未焊透現象。

 

2.3蓋面焊

待管子打底焊完，清理干凈，冷卻到100^oC以下后，也用與打底焊相同的焊接電流與電弧電壓進行蓋面焊接，從6點鐘位置開始起弧，12點位置收弧。采用連弧焊，運弧時電弧邊緣在距離焊縫邊緣線0.5mm左右的地方停頓，待鐵水漲到邊緣線上后再將電弧拉到焊縫另一邊，距另一邊焊縫邊緣線也是0.5mm的地方停頓，均勻擺動。電弧千萬不要觸及坡口上緣棱角，否則必然造成焊寬不一致。由于固定管子軸線為45^o，連弧焊時要水平運弧的，相對于整條焊縫來說呈45^o相交。如果垂直于焊縫中心線運弧，由于鐵水的重力作用，鐵水會流向焊縫低的一邊，易造成上方咬邊。待焊到3點鐘位置時熄弧，調整焊接姿勢再從3點鐘位置再引弧。接頭要快，水平運弧，一直焊到12點位置。在3點鐘接頭起弧時可采用斷弧焊，擺動兩下后改為連弧焊。這樣可避免接頭高于整條焊縫．待6點鐘到12點位置焊完后，再從另一面的6點鐘焊到12點鐘位置．同樣采用水平運弧。由于運弧方向與焊縫呈45^o相交，所以在6點鐘接頭的地方會產生三角形焊接區。當對這一區域開始焊接時，先從三角形底邊接頭最高處，用斷弧焊焊接這一區域，而后連弧焊水平運弧，用與前一半圓同樣的焊接方式，焊到12點位置。蓋面焊關鍵手要穩、焊縫兩邊擺動與停頓要均勻，把握好焊槍的角度及停頓時間。

 

2.4焊縫外觀

整條焊縫寬窄一致，約比坡口寬度大1.5～3mm、高低一致，焊縫增強高1.5 mm左右為宜，不能產生咬邊氣孔等缺陷。