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1、编号：KJX/D 17-10（2-2）课题二 SMAW焊板V型坡口单面焊双面成形平位对接焊（ 49 学时） 一、实习目的1、了解 本课题存在的风险识别、设备使用原理、板平位对接焊焊工艺参数选择、焊接要求等 。2、明确板平位对接焊的操作步骤、操作工艺要点以及操作技术、评分标准。 二、风险识别 1安全风险-烫伤触电电光性眼炎烧焊机慢性中毒着火。 2防范措施 -着装符合要求，按操作规程正确操作，不许赤手触摸刚焊完的焊件和刚扔下的焊条头，敲渣时焊帽挡住面部或佩戴平光镜，以免手、面部和眼睛烫伤。防触电措施到位，不能赤手更换焊条。正确掌握引弧方法，正确处理电焊面罩漏光问题，避免弧光伤眼。操作时特别注意发生
2、短路（如粘焊条、地线与焊把线直接接触），防止焊机过热而烧毁。改善通风装置、充分发挥自然通风、合理安排中间休息按操作规程操作，工作人员和学生熟悉消防器材的位置和正确使用方法。三、设备原理、工具1、焊机原理： 焊机型号（尽量图片解释）ZX7-315焊机 焊机调试：电流、电压、电弧推力、起弧电流的调 节方法；电源极性的调节； 注意事项：风险识别中已提到。 2、常用工具: （尽量图片解释）角向磨光机；钢丝刷；敲渣锤。 四、实习内容(一) 焊前准备及试件装配焊前准备1、试件材料： 20 钢或 16Mn 。2、试件尺寸： 300mm200mm12mm；坡口尺寸：60V形坡口，如图 1 一 1 所示。 3、
3、焊接要求： 单面焊双面成形。4、焊接材料： E4303 （结 422 ）或 E5015 （结 507 ) ，直径3.2 mm 和4.0 mm，焊条烘焙 350 400 (结 507) ，恒温2h ，随用随取。5、焊机 ： ZX7 一 315 型或 ZX7- 400型。图1 一 1 V形坡口对接平焊试件图试件装配1、试件的清理：清除坡口面和坡口正反两侧各20 mm范围内的油污、锈蚀、水分及其他污物，直至露出金属光泽。2、修磨钝边： 0.5 1mm ，无毛刺。3、装配间隙：始端为 3.2mm ，终端为4.0mm。放大终端的间隙是考虑到焊接过程中的横向收缩量，以保证熔透坡口根部所需要的间隙。错边量1
4、.2mm。4、定位焊：采用与焊接试件相同牌号的焊条，将装配好的试件在距端部 20 mm之内进行定位焊，并在试件反面两端点焊，焊缝长度为 10 15mm。始端可少焊些，终端应多焊一些，以防止在焊接过程中收缩造成未焊段坡口间隙变窄而影响焊接。5、预置反变形量：预置反变形量为 3 ，如图 1 一 2 所示。反变形量获得的方法是：两手拿住其中一块钢板的两边，轻轻磕打另一块钢板，如图 2 一 3 所示。 图1一 2 反变形量 图1 一 4反变形量经验测定法1 一焊条2 一直尺 3 一焊件 经验点滴： 装配时可分别用直径 3.2 mm和4.0mm的焊条夹在试件两 端，用一直尺搁在被置弯的试件两侧，中间的空
5、隙能通过一根带药皮的焊条，如图 1 一 4所示（钢板宽度 b =100 mm时，放置直径 3 . 2 mm焊条；宽度b 125 mm时，放置直径 4.0 mm焊条）。这样预置的反变形量待试件焊后其变形角 均在合格范围内。 图1 一 3平板点固时预置反变形量 a ）反变形量的获得 b ）反变形角示意图（二） 工艺参数表11 V 形坡口对接平焊焊接工艺参数焊接层数焊条直径(mm)焊接电流(A)电弧电压(V)打底层3.2951002224填充层3.21201302224填充层4.01601802224盖面层4.01601702224(三) 操作工艺要点及操作技术单面焊双面成形指在试件坡口一侧进行焊接
6、而在焊缝正、反面都能得到均匀整齐而无缺陷的焊道。其关键在于打底层的焊接。它主要有三个重要环节，即引弧、收弧、接头。 1.打底焊 打底焊的焊接方式有灭弧法和连弧法两种。 灭弧法 灭弧法又分为两点击穿法和一点击穿法两种手法。主要是依靠电弧时燃时灭的时间长短来控制熔池的温度、形状及填充金属的薄厚，以获得良好的背面成形和内部质量。现介绍灭弧法中的一点击穿法。 引弧： 在始焊端的定位焊处引弧，并略抬高电弧稍作预热，焊至定位焊缝尾部时，将焊条向下压一下，听到“噗噗”的一声后，立即灭弧。此时熔池前端应有熔孔，深人两侧母材 0.51 mm ，如图 1 一 5所示。当熔池边缘变成暗红，熔池中间仍处于熔融状态时，
7、立即在熔池的中间引燃电弧，焊条略向下轻微地压一下，形成熔池，打开熔孔后立即灭弧，这样反复击穿直到焊完。运条间距要均匀准确，使电弧的 2 / 3 压住熔池， 1 / 3 作用在熔池前方，用来熔化和击穿坡口根部形成熔池。图1 一 5 V形坡口对接平焊时的熔孔 收弧： 收弧前，应在熔池前方做一个熔孔，然后回焊 10mm左右，再灭弧；或向末尾熔池的根部送进 2 3 滴熔液，然后灭弧，以使熔池缓慢冷却，避免接头出现冷缩孔。 接头 采用热接法。接头时换焊条的速度要快，在收弧熔池还没有完全冷却时，立即在熔池后1015mm处引弧。当电弧移至收弧熔池边缘时，将焊条向下压，听到击穿声，稍作停顿，再给两滴熔液，以保
8、证接头过渡平整，防止形成冷缩孔，然后转人正常灭弧焊法。更换焊条时的电弧轨迹如图 1 一 6所示。电弧在 的位置重新引弧，沿焊道至接头处 的位置，作长弧预热来回摆动。摆动几下（ ）之后，在 的位置压低电弧。当出现熔孔并听到“噗噗”声时，迅速灭弧。这时更换焊条的接头操作结束，转人正常灭弧焊法。灭弧法要求每一个熔滴都要准确送到欲焊位置，燃、灭弧节奏控制在 45 55 次分钟。节奏过快，坡口根部熔不透；节奏过慢，熔池温度过高，焊件背后焊缝会超高，甚至出现焊瘤和烧穿现象。要求每形成一个熔池都要在其前面出现一个熔孔，熔孔的轮廓由熔池边缘和坡口两侧被熔化的缺口构成。 连弧法 即焊接过程中电弧始终燃烧，并做有
9、规则的摆动，使熔滴均匀地过渡到熔池中，达到良好的背面焊缝成形的方法。 引弧 从定位焊缝上引弧，焊条在坡口内侧作“ U , 形运条，如图 1一 7 所示。电弧从坡口两侧运条时均稍停顿，焊接频率约为每分钟 50 个熔池，并保证池间重叠 2/3 , 熔孔明显可见，每侧坡口根部熔化缺口为 0 . 5 1mm左右，同时听到击穿坡口的“噗噗”声。一般直径 3 . 2 的焊条可焊接约 100mm长的焊缝。 接头 更换焊条应迅速，在接头处的熔池后面约 10mm处引弧。焊至熔池处，应压低电弧击穿熔池前沿，形成熔孔，然后向前运条，以 2 / 3 的弧柱在熔池上， 1/3的弧柱在焊件背面燃烧为宜。收尾时，将焊条运动
10、到坡口面上缓慢向后提起收弧，以防止在弧坑表面产生缩孔。 2填充层焊 填充焊前应对前一层焊缝仔细清渣，特别是死角处更要清理干净。填充焊的运条手法为月牙形或锯齿形，焊条与焊接前进方向的角度为 40 50。填充焊时应注意以下几点： 图1一 6更换焊条时的电弧轨迹 图 1 一7 连弧法焊接的电弧运行轨迹 摆动到两侧坡口处要稍作停留，保证两侧有一定的熔深，并使填充焊道略向下凹。 最后一层的焊缝高度应低于母材约 0.51.0mm。要注意不能熔化坡口两侧的棱边，以便于盖面焊时掌握焊缝宽度。 接头方法如图 1 一 8所示，各填充层焊接时其焊缝接头应错开。 3. 盖面层焊 采用直径 4.0mm焊条时，焊接电流应
11、稍小一点；要使熔池形状和大小保持均匀一致，焊条与焊接方向夹角应保持 75左右；采用月牙形运条法和 8 字形运条法；焊条摆动到坡口边缘时应稍作停顿，以免产生咬边。更换焊条收弧时应对熔池稍填熔滴，迅速更换焊条，并在弧坑前 10mm左右处引弧，然后将电弧退至弧坑的 2/3 处，填满弧坑后正常进行焊接。接头时应注意，若接头位置偏后，则接头部位焊缝过高；若偏前，则焊道脱节。焊接时应注意保证熔池边沿不得超过表面坡口棱边2mm；否则，焊缝超宽。盖面层的收弧采用划圈法和回焊法，最后填满弧坑使焊缝平滑。图 1 一 8 填充焊焊缝接头方法五、操作步骤及技术要求 （一）操作步骤 修磨试件坡口钝边，清理试件；按装配要
12、求进行装配，保证装配间隙始端为 3.2mm、终端为 4.0mm ，进行定位焊，并按要求预置反变形量。 采用直径3.2mm的焊条进行打底焊。若选择酸性焊条（ E4303 型）则采用灭弧法；若选择碱性焊条（ E5015型或 E4315型）则采用连弧法打底焊，以防止气孔的产生。 按焊接工艺参数（见表 1 一 1 ）规定焊接填充层焊道。填充层各层焊道焊接时，其焊缝接头应错开。每焊一层应改变焊接方向，从试件的另一端起焊，并采用月牙形或锯齿形运条法。各层间熔渣要认真清理，并控制层间温度。焊至盖面层前最后一道填充层时，采用锯齿形运条法运条，控制焊道距焊件表面下凹0.51.0mm. 盖面焊用直径4.0mm焊条
13、，采用月牙形或 8 字形运条法运条，两侧稍作停留，以防止咬边。 清理熔渣及飞溅物，并检查焊接质量，分析问题，总结经验。 （二）技术要求1、焊接要求： 焊缝表面应保持干净，引弧结束后认真清理试件表面。 不得损坏相关设施和工具，文明操作。 保持原始焊缝，焊后不得修补焊缝表面。 焊件上非焊道处不得有引弧痕迹。2、评分标准：班级： 姓名: 年 月 日试题名称 低碳钢板对接平位手工电弧焊考核项目考核内容及要求配分评分标准检测结果扣分得分备注外观质量裂纹、焊瘤、未熔合不允许存在咬边101.深度0.5mm，两侧总长26mm时，每7mm扣1分。2.深度0.5mm或两侧总长26mm时，扣10分未焊透101.深度
14、1.5mm，总长26mm时，每7mm扣1分。2.深度1.5mm或总长26mm时，扣10分背面凹坑101.深度2mm, 总长26mm时，每7mm扣1分。2.深度2mm或总长26mm时，扣10分表面气孔51.气孔直径1mm，总数4个时，每1个扣1分2.直径1mm或总长4时，扣5分。表面夹渣51.深度1.2mm，长度深度3.6mm的夹渣允许在3个，每1个扣1分。2. 深度1.2mm或长3.6mm时，扣5分余高51.余高3mm时不扣分2.余高3mm时扣5分焊缝宽度差51.宽度差2mm时不扣分2.宽度差2mm时扣2分角变形5（1）.03时不扣分.。（2）3时扣5分。错边5错边量1.2mm不扣分。错边量1.2mm时扣5分。内部质量X射线探伤301. 级片不扣分2. 级片扣5分3. 级片扣12分4. 级片扣30分机械性能试验机械性能试验101. 两个试样均合格不扣分;2. 每一个试样不合格扣5分。安全文明生产按企业有关规定执行违反安全文明生产规定，视其情况从总分中扣10 5分。合计100作业布置 P页：题 1、什么是板平位对接焊？焊接过程如何实现？ 2、板平位对接SMAW焊的工艺参数包括哪些？有何选择？ 3、板平位对接SMAW焊的打底焊如何操作？板平位对接SMAW焊的填充及盖面焊如何操作？
