電焊學習——焊條電弧焊垂直固定焊管
焊接特點，垂直固定管的單面焊雙面成型焊接特點如下:
(1)垂直固定管整條焊縫所處焊接位置相同，都處于環形焊縫中的水平位置。因此，焊接只有一個焊接位置。垂直固定管的橫焊縫與板狀焊件橫焊縫焊接時存在的焊接特點大致相同，不同之處是垂直固定管的焊縫是隨著焊件的水平圓形弧度進行焊接。焊件管徑小焊縫弧度變化就快，焊件管徑大焊縫弧度變化就緩慢。因此，焊縫焊接時管徑越小，焊條角度和焊工身體隨著焊縫的水平圓形弧度進行焊接變化越快。如果焊工不能適應焊接時的這一變化，將直接影響到焊縫的表面成型，影響焊縫質量。
(2)垂直固定管的焊縫根部焊接，由于焊縫的焊接位置是處于焊件的水平位置，決定了液態金屬過渡到焊縫的背面方向與熔池的重力方向垂直成90°。因此，焊縫的根部焊接受到焊接熔池的重力影響。根部焊接時熔池下沉速度較快，造成了焊縫的上端坡口溫度高于下端坡口溫度。雖然焊接時焊縫下端坡口能夠托住焊接熔池而不至于鐵水流失，但是由于焊接時上下兩端的坡口受熱達不到平衡，造成焊縫的下坡口邊緣容易出現熔合不良或出現假熔合現象。由于熔池在自身重力的影響下，下沉速度較快，使焊縫下端坡口的邊緣產生夾角過深而形成夾渣。同時，焊縫根部焊接，由于焊縫上端坡口的溫度高于焊縫的下端坡口溫度，以及焊接熔池產生的重力影響，焊縫背面形成的焊道容易產生偏墜，使焊縫背面形成的焊道下端高上端低，并且，坡口的上端容易出現咬邊現象。
(3)垂直固定管的橫焊縫焊接，由于焊接熔池中的液態金屬因自重而下淌，焊縫的中間層和蓋面層焊接時，控制焊縫成型較為困難。因此,宜采用多道焊進行焊接。雖然采用多道焊進行焊接操作易掌握，但是由于焊道多，焊道間溫差較大。如果焊接時，焊道與焊道之間搭接不均勻，會出現明顯溝槽，影響焊縫的表面美觀，而且同時也會造成焊道間產生條狀夾渣等缺陷。
焊接方法
(1)焊縫的焊接層數。對焊件厚5=3.5~5.0mm的焊件，焊接層數為兩層焊縫分根部焊接與蓋面焊接，沒有填充焊接對焊件壁厚5=60~10mm的焊件，焊接層數為三至四層，分根部焊接與填充蓋面焊接。對焊件壁厚δ=3.5~5.0mm，ф51mm~φ159mm的焊件，根部焊接采用斷弧焊法進行焊接，焊縫蓋面焊接采用多道焊連弧焊法進行焊接。焊縫根部焊接時，酸性焊條焊接電流I=85~90A，工作電壓范圍不要求，焊接速度可變，焊縫蓋面焊接電流與焊縫根部焊接電流相同。
焊件壁厚δ=6.0~10mm，ф51mm ~φ159mm的焊件，根部焊接采用斷弧焊法進行焊接，填充與蓋面焊接采用多層多道焊連弧焊法進行焊接。
根部焊接使用的焊接電流:酸性焊條焊接電流I=110~120A，工作電壓范圍不要求焊接速度可變，填充與蓋面焊接電流與根部焊接電流相同。
焊件壁厚 δ=6.0~10mm，ф 159mm ~中720mm的焊件，根部焊接采用連弧焊法進行焊接。填充與蓋面焊接采用多層多道焊連弧焊法進行焊接。
根部焊接使用的焊接電流:堿性焊條使用的焊接電流I=95~100A，工作電壓范圍不要求，焊接速度可變。焊縫填充與蓋面焊接電流:堿性焊條焊接電流I=110~120A，工作電壓范圍不要求，焊接速度可變。
(2)焊縫焊接時的焊條角度。焊縫根部焊接與焊縫的填充、蓋面焊接采用的焊條角度相同，酸性焊條與堿性焊條焊接時的焊條角度相同。
一、垂直固定小管的單面焊雙面成型焊接方法
焊件壁厚δ=3.5~5.0mm，51mm~中159mm的焊件和焊件壁厚5=6.0~10mm,中51mm~ф159mm的焊件，按規范要求，根部焊接采用斷弧焊法進行焊接，填充、蓋面焊接采用多層多道焊連弧焊法進行焊接。
(一)焊縫的根部焊接
把已組對好的焊件，按照焊工的焊接習慣和適合身體在焊接時隨著圓形弧度移動變化的高度固定在焊架上，然后按照規范規定使用的焊條直徑與焊接電流進行焊接。焊條采用的焊接角度與前面的規范相同。起頭焊接時的起焊點位置，焊接方向為由左向右進行焊接。起頭焊接時采用直擊法引弧或劃擦法引弧均可。當起頭焊接電弧引燃之后，不要馬上進行焊接，應先對焊縫的起頭處進行預熱，然后再進行焊接。
1.根部起頭焊接方法
焊條對準焊縫的起頭焊接處，引燃電弧后要稍拉長焊接電弧長度。在保持焊接電弧不熄滅的狀態下，利用焊接電弧產生的熱量對起頭焊接處的坡口表面進行加熱。同時，焊條熔化產生的熔滴不要落在母材表面，應墜落到焊縫的下方。在預熱時發現焊縫坡口表面金屬開始有熔化跡象，焊條迅速對準焊縫坡口根部壓低電弧，然后焊條以極短的電弧長度擊穿根部坡口兩側鈍邊，形成熔孔與熔池。當被擊穿的熔孔直徑大于焊縫間隙1.0~2.0mm時，焊條迅速向焊接方向后側熄弧。此時的焊縫起頭焊接已完成，隨后進入正式焊接。
2.焊縫根部焊接時的要求
對于壁厚δ=3.5-5.0mm，ф51mm~ф159mm的焊件，由于焊件的管徑小、管壁薄、坡口淺和焊縫成型窄而沒有填充焊接。因此，焊縫根部焊接時，要求在保證根部被焊透和焊縫背面成型達到良好的狀態下，同時還要使焊縫的正面成型平整和兩側不產生夾角，而且正面焊縫的成型高度始終保持在低于焊件表面母材05~1.0mm的范圍之內，焊縫正面坡口上端的兩側棱角要求不能被破壞。
因為坡口上端的兩側棱角線是焊縫蓋面焊接時的兩條基準線。如果焊接時被破壞掉，那么就會在蓋面焊接時失去焊接方向，以及造成對焊縫寬度的掌握失去依據，焊出的焊縫寬度參差不齊、不能保持成一條直線。
上述焊縫的根部焊接要求，主要是給焊縫蓋面焊接時創造條件。同時，也是避免焊縫根部焊接時，只考慮根部焊縫背面成型，而不顧忌焊縫的正面成型，使正面焊縫形成的表面出現凹凸不平和焊縫兩側產生的夾角較深。由于焊縫成型較窄和焊縫高度要求較低，焊縫蓋面焊接采用的是多道焊。每道焊道成型較窄和烤接速度較快，焊接熔池溫度較低，因此焊接時容易造成熔不透、根部焊縫正面坡口兩側形的夾角深而造成內部產生夾渣。
對于壁厚δ=6.0~10mm，ф51mmφ159mm焊件，由于焊件的壁厚增大，焊的坡口深度和寬度也都隨之增加，焊縫需要充的金屬量更多，所以焊縫需要進行填充焊才能夠達到焊縫蓋面焊接的條件。因此，相焊接時，在保證根部焊縫被焊透和焊縫背面型良好的狀態下，盡量使根部焊接時形成的縫越薄越好。其目的有以下三點:
(1)避免根部焊接時，正面焊縫兩側的夾角過大，而使填充焊接時熔不透焊縫表面兩側夾角造成夾渣。
(2)根部焊縫成型越薄，給填充焊接提供的空間就越大。在保證焊縫填充量的同時，熔池中的溫度能夠始終處于較高的狀態，從而熔化根部焊縫兩側的夾渣，避免焊縫產生缺陷。
(3)填充焊接時的坡口空間大，便于填充焊接時運條操作和控制焊縫的表面平整，防止焊縫表面產生夾角。同時，還可避免焊工在填充焊接時，由于坡口的填充空間小、焊縫成型薄、焊接速度快而造成焊接時手忙腳亂，影響填充焊縫的焊接質量，使填充焊接表面超高而影響到焊縫的蓋面焊接質量。
3.根部焊接運條方法和焊條再次起弧時的接弧點位置
對于小管焊件，壁厚δ=3.5~5.0mmф51mm~ф159mm的焊件根部焊接，采用兩點焊接成型法和橫向小V形運條方法進行焊接。
焊條的第一點接弧點位置在焊接形成的熔孔后部，焊條做微量下壓前擠運至焊縫中部，在熔孔的后部邊緣擊穿根部坡口兩側鈍邊，然后待焊條擊穿焊縫根部形成的熔孔直徑大小達到要求時，焊條向焊接方向焊縫下端坡口后側熄弧。焊條根部焊接整個運條過程成橫向小V形運條。
焊條的第一點焊接主要是保證焊縫的根部被焊透和形成的熔孔直徑大小始終保持一致，使焊縫背面成型寬度和高度達到要求。
焊條的第二點接弧點位置，在焊縫第一點焊接形成的熔池中后部，焊縫上端坡口的中上部接弧，然后焊條同樣重復做微量下壓前擠運至焊縫中部。在焊縫第一點焊接時形成的熔池前部邊緣，待焊條熔化填充金屬達到要求的焊縫高度時，焊條向焊接方向焊縫下端坡口后側熄弧。焊條的第二點焊接運條也是采用橫向小 V形運條。
焊縫的根部焊接，焊條的第二點焊接主要是對第一點焊接時正面焊縫形成的不規則焊縫表面進行調整，適當補充填充金屬量，保證焊縫的成型厚度和減小焊縫兩側的夾角深度。同時，可使焊縫的表面達到平整，防止焊縫蓋面焊接時產生夾渣。焊縫的根部焊接采用兩點成型焊法進行焊接時，兩點焊法接弧點位置要交替進行焊接。對于壁厚δ=6.0~10mm，ф51mm~ф159mm的焊件根部焊接時，采用一點成型法和橫向小V形運條方法進行焊接。
焊縫根部焊接，焊條再次弓弧時的接弧點位置在熔孔后部焊接熔池的上部邊緣接弧。焊條接弧后要以極短的電弧長度做微量下壓前擠動作運至焊縫中部熔孔的后部邊緣，而后焊條稍做停頓。待焊條擊穿焊縫根部坡口兩側鈍邊，達到所需要熔孔大小、焊縫厚度以及焊縫坡口焊接方向的后側熄弧。 背面成型寬度與高度時，焊條立刻向焊縫下端 焊縫根部焊接焊條整個焊接過程成小V形運條。焊縫根部焊接運條方法和焊條每次接弧點的位置。
4.焊條的燃弧時間與熄弧時間和焊接熔池的溫度控制
焊縫的根部焊接，焊條的燃弧時間與熄弧時間長短，是確保焊接熔池溫度高低的關鍵，也是調整焊接時需要輸人的熱量多少，從而達到需要的熔孔直徑和焊接質量。
其實，斷弧焊法的燃弧時間與熄弧時間長短是無規律的，而且焊接時沒有準確的時間界定。因為手工焊條電弧焊在焊接過程中，焊條的每次接弧點位置和焊條的燃弧時間與熄弧時間都做不到機械性的完全一致，所以斷弧焊法的焊接熔池溫度是在不斷變化的。也就是說，斷弧焊法的焊接，焊條的燃弧時間與熄弧時間是隨著焊接熔池的溫度變化而變化的。
