焊接規范
CO2單面焊雙面成型工藝的焊接規范是比較靈活的,它與焊工的技能和熟練程度有關。選擇焊接規范時應注意焊接電流和電壓的匹配,確保焊縫的良好成型。熟練的焊工,能夠使用較大電流的焊接規范,以提高勞動生產率。焊接電流最大不宜超過230A(焊絲直徑ф1.2)。表4、表5所列焊接參數,可供參考選擇。
操作要領
CO2單面焊是一種技術性很強的焊接方法。盡管影響焊縫雙面成型的因素很多,如設備性能、氣候、施工空間環境、網路電壓、人員素質等,但更重要的是人員素質。焊工素質表現在認知面(理論水平)、技能技巧、熟練程度和工作態度等方面。因此,即便使用了合適的焊接規范參數,想要獲得滿意的焊縫質量,還必須掌握準確的操作方式和技術要領。
燃弧點位置
采用單面焊時,燃弧的位置十分重要,如圖3所示。由于進行CO2單面焊時,電弧的電流密度較大,在熔池前端的母材上形成半圓孔,隨著電弧的前進,熔化金屬不斷填滿此半圓孔。操作時必須使燃弧點處于熔池中心,如果燃弧點太靠前,如圖3中B點的位置,則會使鐵水過早前淌,使熔寬減小,嚴重時導致兩底邊未熔合。若燃弧點太靠后,如圖3中A點,使鐵水前淌過緩,會增加熔寬,焊縫下垂過多,且容易使焊縫正面形成中間高、兩邊低的形式,這樣在上面一層焊接時會導致兩邊夾渣。正常的打底焊成形應是焊縫反面增高適當,焊縫正面為中間低,兩邊成弧狀過渡,如圖4所示。
焊絲的角度
單面平焊時可以采用左焊法,也可以采用右焊法,如圖5所示。右焊法時熔敷金屬的厚度較薄,反面成型較美觀,但焊強會擋住操作者的視線,影響對熔池前端的觀察。采用左焊法時,焊接速度要比右焊法慢,操作者能較好的看到熔池的前方。
立焊時為防止鐵水下流,焊絲處于下傾狀態,如圖6所示,同時焊絲左右擺動,如圖7所示,此角度應不小于5o。與水平角度不當,易造成正面和背面焊縫成型不良。焊絲左、右擺動角度不當,易造成焊縫邊緣熔合不良和夾渣現象。橫焊時焊絲的位置如圖8所示。焊絲偏上會造成焊縫下側未熔合,偏下會使背面焊縫過分下垂。焊絲略向前傾是為了使鐵水的重力、表面張力和電弧吹力三者保持平衡,使鐵水不過分前淌,保證焊縫反面有良好的形成。
焊槍擺動方法
單面焊時為了使焊道兩側均勻的熔化,鐵水不過分下垂,防止夾渣與未熔合等缺陷,焊槍必須在焊縫兩邊做均勻的擺動,并在兩側做適當的停留。這樣可使母材兩邊適當的熔化,與過渡的熔滴金屬形成左右對稱,下垂適量的熔池,冷卻后成為合格的焊縫。擺動方式,平焊與立焊一般作月牙形擺動。但在橫焊時,一般可不做擺動,焊縫較寬時,作斜三角形擺動。
收弧方式
在CO2陶瓷襯墊單面焊打底焊收弧時,在收弧處背面中央會出現縮孔。產生縮孔的主要原因是陶瓷襯墊的導熱性比母材小,而熔池上部的熔融金屬因散熱條件好,先行凝固,而熔池下部的融化金屬散熱條件差,最后凝固。在凝固時,溫度降低引起體積的收縮,而此時其它部分金屬均已凝固,無法有金屬補充這種收縮,因而形成縮孔。為了消除這種縮孔,首先是采用電流衰減的方法。現在一般的CO2焊機都有填充弧坑衰減規范的調節旋鈕。焊接前將此旋鈕調節適當的衰減數值上,在要收弧時,二次按壓槍上的按鈕,此時焊接電流及焊接電壓會自動從原來的參數上衰減到較小的數值。當最后的融化金屬填滿坑后,再將電弧引到已凝固的焊好的焊縫上。此時放開焊槍的按鈕,電弧最終熄滅,縮孔也就不會產生,如圖9所示。
打低焊和蓋面焊
由于船體結構的板材較厚,在采用CO2單面焊雙面成型工藝時,通常采用多層多道焊。使用多層焊時,應重點掌握打底焊和蓋面焊的操作技能。打底焊是CO2單面焊的關鍵,因為它關系到接頭的背面成型。雖然接頭反面有襯墊托住鐵水,使鐵水不致流失,但也必須有準確的操作方法,才能保證焊縫正反面都有良好的成型。尤其要防止焊縫反面下垂過多或者夾渣,焊縫正面不能形成中間高、兩邊低的形狀,以免為隨后的焊接造成困難。對于結構約束度大的焊縫(如大合攏焊縫),打底焊層要連續一次性完成,并應完成第二甚至第三層焊道的焊縫(視板厚而定),保證焊縫有足夠的強度。不允許打底焊后長時間放置,以免在焊接應力的作用下,引起焊縫的縱向裂紋。每層的焊接應保持焊分發連續性,不允許焊一段好一段,造成每道卡碼出的斷頭、焊瘤等缺陷。
蓋面焊時應調整好焊接電流、電壓和焊接速度等規范參數,確保焊縫外觀的良好成型,減少補焊、打磨的工作量,真正提高焊接生產率。焊縫的余量最好控制在3㎜以下。對于長焊縫,可采用逐段退焊法、跳焊法或分中施焊法。采用分中施焊法時,盡量采取對稱施焊以減少焊接變形。在焊接低合金鋼、鑄鋼和高強度鋼時,應采取必要的預熱措施。具體要求可按照相關的焊接工藝。