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1、1,第三模块 全位置焊接,焊接空间不同位置的焊接接头，虽然具有各自不同的特点，但也具有共同的规律。就是保持正确的焊条角度，掌握好运条动作，控制熔池表面形状、大小和温度，使熔池金属的冶金反应较完全，气体、杂质排除要彻底，并与母材能很好地熔合。,重点掌握：平对接焊及平角焊操作技术了解：立焊、横焊及仰焊操作技术,2,（一）平焊1、平对接焊 平对接焊是在平焊位置上焊接对接接头的一种操作方法，如图3.1所示。,图3.1 平对接焊操作图,3,（1）形坡口的平对接焊 当板厚小于6mm时，一般采用形坡口对接平焊。装配及定位焊 焊件装配应保证两板对接处齐平，间隙要均匀。焊接方法 首先进行正面焊接，用直径3.2m
2、m焊条，焊接电流90120A，直线形运条，短弧焊接，焊条角度如图3.1所示。为了获得较大的熔深和宽度，运条速度可慢些。使熔深达到板厚的2/3，焊缝宽度应为58mm，余高小于1.5mm（图3.2）。,图3.2 坡口对接焊缝的尺寸要求,4,操作中如发现熔渣与铁水混合不清，即可把电弧稍拉长一些，同时将焊条向焊接方向倾斜，并向熔池后面推送熔渣，这样熔渣被推到溶池后面（图3.3）。减少了焊接缺陷，维持焊接的正常进行。在正面焊完之后，接着进行反面封底焊。焊接之前，应清除焊根的熔渣。当用直径3.2mm的焊条焊接时，电流可稍大，运条速度稍快，以熔透为原则。,图3.3 推送熔渣的方法,5,（2）薄板的平对接焊
3、当焊接厚度2mm或更薄的焊件时，最容易产生烧穿、焊缝成形不良、焊后变形严重等缺陷。操作时应注意以下几点：a装配间隙最大不应超过0.5mm。剪切时留下的毛边在装配时应锉修掉。b两块钢板装配时，接口处的上下错边不应超过板厚的1/3，对于某些要求高的焊件，错边不应大于0.2mm，可采用夹具组装。c采用直径较小的焊条进行焊接时，定位焊缝应短，近似点状，定位焊缝间距应小些，如果间隙稍大，间距更应减小。例如，焊接1.52mm厚的钢板，用直径2mm的焊条，6090A电流进行定位焊，定位间距80100mm。d焊接时应采用短弧和快速直线及直线往复式运条，如图4.34所示。以获得较小熔池和整齐的焊缝成形。,6,e
4、操作时，最好将焊件一头垫起，使其倾斜1520进行下坡焊，如图4.35所示。这样可提高焊速和减小熔深，以防止烧穿和减小变形。f由于薄板受热易产生翘曲变形，焊接后应进行校正，直至符台要求。,图4.34 薄板平对接焊的运条方式a)直线形 b)直线往复形,图4.35 下坡焊操作示意图,7,（2）V形坡口的平对接焊 焊接较厚的钢板时应开坡口，以保证根部焊透。一般开V型和X型坡口，采用多层焊法（图3.4）和多层多道焊法（图3.5）。,图3.4 多层焊,图3.5 多层多道焊,8,多层焊是指熔敷两个以上焊层完成整条焊缝所进行的焊接，而且焊缝的每一层由一条焊道完成。焊接第一层（打底层）焊道时，选用直径较小的焊条
5、（一般为3.2mm）。运条方法视间隙大小而定，间隙小时，用直线形运条法；间隙大时，用直线往复形运条法，以防烧穿。当间隙很大而无法一次焊成时，可采用缩小间隙焊法完成打底层的焊接（图3.6），即先在坡口两侧各堆敷一条焊道，使间隙变小，然后再焊一条中间焊道，完成底层焊道的焊接。,图3.6 缩小间隙焊法,9,在焊第二层时，先将第一层熔渣清除干净，随后用直径较大的焊条（一般为45mm），采用短弧焊，并增加焊条的摆动。由于第二层焊道并不宽，采用直线形或小锯齿形运条比较合适。以后各层也可用锯齿形运条，但摆动范围应逐渐加宽，摆动到坡口两边时，应稍作停留，否则易产生熔合不良、夹渣等缺陷。应注意每层焊道不应过厚，
6、否则会使熔渣流向熔池前面，造成焊接困难。为保证各焊层的质量和减小变形，各层之间的焊接方向应相反，其接头最少错开20mm。每焊完一层焊道都要同样把表面的熔渣和飞溅等清除干净，才能焊下一层。多层多道焊是指一条焊缝是由三条或多条窄焊道依次施焊，并列组成一条完整的焊缝（图3.5）。其焊接方法与多层焊相似，每条焊道施焊时宜采用直线形运条，短弧焊接，操作技术不难掌握。每完成一条焊道，必须清渣一次。,10,2、平角焊 平角焊包括角接接头、T字接头平焊和搭接接头平焊。因角接接头、搭接接头与T字接头平焊操作方法相类似，故只介绍T字接头的操作。角焊缝的各部分名称如图3.7所示。增大焊脚尺寸可增加接头的承载能力。一
7、般焊脚尺寸随焊件厚度的增大而增加。,图3.7 角焊缝各部位名称,11,焊角尺寸决定焊接层次与焊道数。一般当焊脚尺寸在8mm以下时，多采用单层焊，焊脚尺寸为810mm时，采用多层焊；焊脚尺寸大于10mm时，采用多层多道焊。它们的装配与定位焊基本相同，如图3.8所示。装配时可考虑留有12mm间隙。,图3.8 平角焊定位焊要求,12,焊接时，引弧点的位置如图3.9所示，由于电弧对起头处有预热作用，可减少焊接缺陷，也可以清除引弧的痕迹。,图3.9 平角焊起头的引弧点,13,（1）单层焊 焊角尺寸较小时，进行单层焊，焊条直径根据焊件厚度不同，可选择3.2或4mm，焊接电流比相同条件下的平对接焊增大10左
8、右。操作时焊条的位置应按焊件厚度不同来调节，若两焊件厚度不同，电弧偏向厚板，才能使两焊件温度较均匀。对相同厚度的焊件，焊脚尺寸小于5mm时，保持焊条角度与水平焊件成45、与焊接方向成6080的夹角。如果角度太小会造成根部熔深不足；角度过大，熔渣容易跑到熔池前面而造成夹渣。运条时采用直线形，短弧焊接。对焊脚尺寸为58mm的焊缝，可采用斜圆圈形（图3.10）或锯齿形运条方法，但运条必须有规律，不然容易产生咬边、夹渣，边缘熔合不良等缺陷。,14,斜圆圈形运条方法 由ab要慢速，以保证水平焊件的熔深；由bc稍快，以防熔化金属下淌；在c处稍作停留，以保证垂直焊件的熔深，避免咬边；由cd稍慢，以保证根部焊
9、焊透和水平焊件的焊深，防止夹渣；由de也稍快，到e处也作停留，按上述规律用短弧反复练习，又注意收尾时填满弧坑，就能获得良好的焊接质量。,图3.10 平角焊时的斜圆圈运条法,15,（2）多层焊 当焊脚尺寸为810mm时，宜采用两层两道焊法。焊第一层时，采用直径3.2mm的焊条，焊接电流稍大（100120A）。以获得较大的熔深。运条时采用直线形，收尾时应把弧坑填满或略高些，这样在第二层收尾时，不会因焊缝温度增高而产生弧坑过低的现象。焊第二层之前，必须将第一层的熔渣清除干净，如发现夹渣，应用小直径焊条修补后方可焊第二层，这样才能保证层与层之间的紧密结合。在焊第二层斜圆圈形或锯齿形时，如发现第一层焊道
10、有咬边处应适当多停留一些时间，以消除咬边缺陷。,16,（3）多层多道焊 对焊脚尺寸大于10mm的角焊缝，采用多层多道焊，如焊脚尺寸在l012mm，一般用二层三道焊完。焊第一道焊缝时，可用直径3.2mm的焊条，较大的焊接电流，直线形运条，收尾时要特别注意填满弧坑，焊完将熔渣清除干净。焊第二条焊道时，对第一条焊道覆盖不小于2/3，焊条与水平焊件的角度要稍大些，在4555之间，以使熔化金属与水平焊件很好地熔合。焊条与焊接方向夹角仍为6580。运条时用斜圆圈形或锯齿形方法，运条速度与多层焊时基本相同，所不同的是在c、e点位置（图3.10），不需停留。焊接第三条焊道时，对第二条焊道的覆盖应有1/31/2
11、，焊条与平焊件的角度为4045，角度太大易产生焊脚下偏现象。运条仍用直线形，速度保持均匀，但不宜太慢，太慢易产生焊瘤，使整个焊缝成形不美观。,17,焊接中如发现第二条焊道覆盖第一条焊道大于2/3，在焊接第三道时，可采用直线往复形运条，以免第三条焊道过高。如果第二道覆盖第一道太少时，第三道焊接可采用斜圆圈运条法，运条时在垂直焊件上要稍作停留，以防止咬边，这样就能弥补由于第二道覆盖过少而产生的焊脚下偏现象。,图3.11 多层多道焊的焊道排列,18,（4）船形焊 为了克服平角焊时易产生咬边和焊脚不均匀的缺陷，在实际生产中，如果能将焊件转动，成为图3.12所示的焊接位置，这种位置的焊接称为船形焊。这样
12、可采用平对接焊的操作方法，有利于选用大直径的焊条和较大的焊接电流。运条时可采用月牙形或锯齿形方法。焊第一层仍用小直径焊条及稍大焊接电流，其它各层与开坡口的平对接焊操作相似。所以船形焊不但能获得较大熔深，而且一次焊成的焊脚尺寸最大可达10mm以上，比平角焊时生产率提高，也能比较容易地获得平整美观的焊缝，因此，如有条件应尽量采用船形焊。,图3.12 船形焊,19,（二）立焊1、立对接焊 立对接焊是指对接接头焊件处于立焊位置时的操作（图3.12）。这种操作有两种方法：一种是生产中常用的由下向上施焊（图3.13a）；另一种是采用向下专用焊条进行向下立焊（图3.13b）。对于初学者来说，这种操作比平焊操
13、作要困难些，因为在重力作用下，焊条熔化所形成的熔滴及熔池中熔化金属要向下淌，这样就使焊缝成形困难，焊缝也不如平焊时美观。,图3.13 立对接焊操作,20,（1）不开坡口的立对接焊 用于薄板的焊接，采用向上立焊时，除采取上述立对接焊措施外，还可以采取跳弧法和灭弧法，以防止烧穿。跳弧法 就是当熔滴脱离焊条末端过渡到熔池后，立即将电弧向焊接方向提起，这时为不使空气侵入，其长度不应超过6mm（图3.14）。,灭弧法 当熔滴从焊条末端过渡到熔池后，立即将电弧熄灭，使熔化金属有瞬时凝固的机会，随后重新在弧坑引燃电弧。灭弧时间在开始时可以短些，因为此时焊件还是冷的，随着焊接时间的延长，灭弧时间也要增加，才能
14、避免烧穿和产生焊瘤。不论用哪种方法焊接，起头时，当电弧引燃后，应将电弧稍微拉长，以对焊缝端头稍有预热，随后再压低电弧进行正常焊接。,图3.14 立焊跳弧法,21,（2）开坡口的立对接焊 由于焊件较厚，多采用多层焊，层数多少要根据焊件厚度决定。应注意每一层焊道的成形。如果焊道不平整，中间高两侧很低，甚至形成尖角，则不仅给清渣带来困难，而且会因成形不良而造成夹渣、未焊透等缺陷。所以在操作上要注意两个环节：打底层的焊接 打底层焊道就是在正面第一层焊道，焊接时应选用直径3.2mm的焊条。为使根部焊透，而背面又不致产生塌陷，这时在熔池上方要熔穿一个小孔，其直径等于或稍大于焊条直径。焊件厚度不同运条方法也
15、不同，对厚焊件可采用小三角形运条，在每个转角处应作停留；对中厚焊件或较薄焊件，可采用小月牙形、锯齿形或跳弧焊法（图3.15）。不论采用哪一种运条法，如果运条到焊道中间时不加快运条速度，熔化金属就会下淌，使焊道外观不良。当中间运条过慢而造成金属下淌后，形成凸形焊道（图3.16a），会导致施焊下一层焊道时产生未焊透和夹渣。,22,图3.15 开坡口立对接焊的运条法,图3.16 开坡口立对接焊的打底层焊道 a）根部焊道不良 b）根部焊道良好,23,表面层焊道的焊接 首先注意靠近表面层的前一层焊道的焊接质量，一方而要使各层焊道凸凹不平的成形在这一层得到调整，为焊好表面层打好基础；另一方面，这层焊道一般
16、应低于焊件表面1mm左右，而且焊道中间应有些凹，以保证表层焊缝成形美观。表层焊缝即多层焊的最外层焊缝，应满足焊缝外形尺寸的要求。运条方法可根据对焊缝余高的不同要求加以选择。如要求余高稍大时，焊条可作月牙形摆动，如要求稍平时，焊条可作锯齿形摆动。运条速度要均匀，摆动要有规律。,24,2、立角焊 立角焊系指T字接头焊件处于立焊位置时的焊接操作，如图3.17所示。为掌握立角焊的操作技能，还要注意以下环节：（1）焊接电流 在与立对接焊相同的条件下，焊接电流可稍大些以保证焊透。（2）焊条的位置 为了使两焊件能够均匀受热，保证熔深和提高效率，如所焊的焊件厚度相同时，焊条与两焊件的夹角应左右相等，而焊条与焊
17、缝中心线的夹角保持7590范围（图3.17）。,图3.17 立角焊操作,（3）熔化金属的控制 立角焊的关键是如何控制熔池金属，焊条要按熔池金属的冷却情况有节奏地上下摆动。在施焊过程中，当引弧后出现第一个熔池时，电弧应较快地抬高，当看到熔池瞬间冷却成一个暗红点时，将电弧下降到弧坑处，并使熔滴下落时与前面熔池重叠2/3，然后电弧再抬高。这样就能有节奏地形成立角焊缝。,25,（4）焊条的摆动 根据不同板厚和焊脚尺寸的要求选择适当的运条方法。对焊脚尺寸较小的焊缝，可采取直线往复形运条方法，焊脚尺寸要求较大时，可采取月牙形、三角形、锯齿形等运条方法（图3.18）。为了避免出现咬边等缺陷，除选用合适的电流
18、外，焊条在焊缝的两侧应稍停留片刻，使熔化金属能填满焊缝两侧边缘部分。焊条摆动的宽度不大于所要求的焊脚尺寸，例如要求焊出10mm宽的焊脚时，焊条的摆动范围应在8mm以内。,图3.18 立角焊的焊条摆动方法,26,（5）局部间隙过大时的焊接法 当遇到局部间隙超过焊条直径时，可预先采取向下立焊的方法，使熔化金属把过大的间隙填满后，再进行正常焊接。这样做可提高效率，并大大减少金属的飞溅和电弧偏吹。对间隙过大的薄焊件的焊接，采取这种方法，还有减少变形的效果。,27,（三）横焊 横焊操作如图3.19所示。是焊件处于垂直而接口处于水平方位的一种焊接操作。焊接时，熔池金属有下淌倾向，易使焊缝上边出现咬边，下边
19、出现焊瘤和未熔合等缺陷。,图3.19 横焊操作,28,1、不开坡口的横焊 当焊件厚度小于5mm时，一般不开坡口，可采取双面焊接。焊接时宜用直径3.2mm的焊条，并向下倾斜与水平面成15左右夹角使电弧吹力托住熔化金属，防止下淌，同时焊条向焊接方向倾斜，与焊缝成70左右夹角。选择焊接电流时可比平对接焊小1015，否则会使熔化温度增高，金属处在液体状态时间长，容易下淌而形成焊瘤。操作时也要特别注意，如焊渣超前时，要用焊条前沿轻轻地拨掉，否则熔滴金属也会随之下淌。当焊件较薄时，可作往复直线形运条，这样可借焊条向前移的机会，使熔池得到冷却，防止烧穿和下淌。,29,当焊件较厚时，可采用短弧直线形或小斜圆圈
20、形运条。斜圆圈的斜度与焊缝中心约成45角（图3.20），以得到合适的熔深。但运条速度应稍快些，且要均匀，避免焊条熔滴金属过多地集中在某一点上，而形成焊瘤和咬边。,图3.20不开坡口横焊的斜圆圈运条法,30,（2）开坡口的横焊 当焊件较厚时，一般可开V形、U形，单V形或K形坡口。横焊时的坡口特点是下面焊件不开坡口或坡口角度小于上面的焊件（图3.21），这样有助于避免熔池金属下淌，有利于焊缝成形。,图3.21 横焊接头的坡口形式a）V形坡口b）单边坡口c）K形坡口,31,对于开坡口的焊件，可采用多层焊或多层多道焊，其焊道排列如图3.22所示。焊接第一焊道时，应选用直径3.2mm的焊条，运条方法可根
21、据接头的间隙大小来选择。间隙较大时，宜用直线往复形运条；间隙小，可采用直线形运条。焊接第二焊道用直径3.2mm或4mm的焊条，采用斜圆圈形运条（图3.23）。,图3.22 开坡口横焊焊道的排列顺序 a）多层焊 b）多层多道焊,图3.23 开坡口横焊时的斜圆圈运条法,32,在施焊过程中，应保持较短的电弧和均匀的焊接速度。为了更好造防止焊缝出现咬边和下边产生熔池金属下淌现象，每个斜圆圈形与焊缝中心的斜度不得大于45。当焊条末端运动到斜圆圈上面时，电弧应更短，并稍停片刻，使较多的熔化金属过渡到焊道中去，然后缓慢地将电弧引到焊道下边，即原先电弧停留点的旁边。就这样使电弧往复循环，才能有效地避免各种缺陷
22、，使焊缝成形良好。背面封底焊时，首先进行清根，然后用直径3.2mm的焊条，较大的焊接电流，直线形运条进行焊接。,33,（四）仰焊 仰焊是焊条位于焊件下方，操作者仰视焊件所进行的焊接，如图3.24所示。仰焊是最难操作的一种焊接位置。在角接仰焊和对接仰焊时，视线要选择最佳位置，两脚成半开步站立，上身要稳，由远而近地运条。为了减轻臂腕的负担，生产中往往将电缆线挂在临时设置的钩子上。,图3.24仰焊操作a）角接仰焊 b）对接仰焊,34,1、角接仰焊进行角接仰焊，根据焊件厚度不同采用单层焊或多层焊。当采用多层焊时，用直径3.2mm焊条将顶端焊透，运条角度如图3.24a所示，横向摆动采用斜圆圈形。在焊接以
23、后的各层焊道时，则应加大焊接电流和焊条直径，焊接要从焊缝边缘开始，并参照平角焊的顺序排列每层焊道。不要从焊缝中心开始焊接，否则会使焊缝中间高，而两边形成夹角，也要避免焊道之间产生沟槽。此外，在焊接时要注意防止焊件收缩变形，影响原来尺寸。,35,2、对接仰焊（1）不开坡口对接仰焊 焊件厚度不超过4mm时，一般可不开坡口。用砂纸打光待焊处后，组装进行定位焊。焊接时选用直径3.2mm的焊条，焊接电流比平对焊小1520。焊条与焊接方向成7080角。与焊缝两侧成90角（图3.24b）。在整个焊接过程中，焊条保持在上述位置均匀运条，不要中断。运条方法可采用直线形和直线往复形。直线形可用于焊接间隙小的接头，
24、直线往复形可用于间隙较大的接头。焊接电流虽比平对接焊时小，但不宜过小，否则不能得到足够的熔深，并且电弧不稳，操作难掌握，焊缝质量也难保证。在运条的过程中，要保持最短的电弧长度，以帮助熔滴能顺利过渡到熔池中去。为防止液态金属的流淌。熔池不宜太大，操作中应注意控制熔池的大小，也要注意熔渣流动情况，只有熔渣浮出正常。才能熔合良好，而避免焊缝夹渣。收尾动作要快，以免焊漏，但要填满弧坑。,36,（2）开坡口的对接焊 当焊件厚度大子5mm时，均应开坡口焊接。一般开V形坡口，坡口角度比平对接焊时大些，钝边厚度小些（1mm以下），间隙却要大些，其目的是便于运条和变换焊条位置，从而可克服仰焊时熔深不足以至焊不透
25、的现象，保证焊缝质量。开坡口的对接仰焊，可采用多层焊或多层多道焊。在焊第一焊道时，采用直径3.2mm的焊条，焊接电流比平对接焊小1020。多用直线形运条，间隙稍大时用直线往复运条。从接缝的起头处开始焊接，首先用长弧预热起焊处，稍有预热后，迅速压低电弧于坡口根部，稍停23s，以便熔透根部，然后将电弧向前移动。正常焊接时，焊条沿焊接方向移动的速度，应该在保证焊透的前提下尽可能快一些，以防止烧穿及熔池金属下淌。第一焊道表面应平直，避免凸形，因凸形的焊道不仅给焊接下一层焊道的操作增加困难，而且容易造成焊道边缘未焊透或夹渣、焊瘤等缺陷。,37,焊接第二层焊道时，应将第一层焊道熔渣及飞溅物清除干净，若有焊瘤应铲平后才能施焊。焊接时用直径4mm焊条，焊接电流180200A，这样可提高生产效率。第二层和以后各层焊道的运条均可采用月牙形和锯齿形。运条到两侧稍停片刻，中间稍快，以使其形成较薄的焊道。多层多道焊时，焊道排列的顺序与横焊相似。按照上述要求焊完第一层焊道和第二层焊道之后，其它各层焊道用直线形运条，但焊条角度应根据各焊道的位置作相应的调整，以利于熔滴的过渡和获得较好的焊道成形。,38,复习思考题,1形坡口的平对接焊时应注意些什么？2多层焊和多层多道焊应用于什么情况下？具体操作时有何特点？3平角焊各部位的名称是什么？对焊缝有哪些要求？4立焊与仰焊时有哪些困难？如何克服？,
