三模块全位置焊接.ppt

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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了解：立焊、横焊及仰焊操作技术 1 1 （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 2 2 （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

2、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3.2mm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 3 3 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、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 4 4 （2）薄板的平对接焊 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 ，609

4、0A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。 5 5 e操作时，最好将焊件一头垫起，使其倾斜15 20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 6 6 （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）。

5、 图3.4 多层焊 图3.5 多层多道焊 7 7 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（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 8 8 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

6、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，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

7、道，必须清渣一 次。 9 9 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 1010 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 1111 焊接时，引

8、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 1212 （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

9、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。 1313 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 1414 （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

10、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 ，如发现第一层焊道有咬边处应适当多停留一些 时间，以消除咬边缺陷。 1515 （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

11、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1/3 1/2，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。 1616 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

12、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 1717 （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，

13、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 1818 （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 1919 （1）不开坡口的立对

14、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

15、焊跳弧法 2020 （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3.1

16、5）。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。 2121 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 2222 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

17、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。 2323 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，而焊条与焊缝中心线的夹角保持75 90范围（图3.17）。 图3.17 立角

18、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 。 2424 （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，除选用合适的电流外，焊条在焊缝的两侧应稍停 留片刻，

19、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 2525 （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。 2626 （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 边出现焊

20、瘤和未熔合等缺陷。 图3.19 横焊操作 2727 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。 2828 当焊件较厚时，

21、可采用短弧直线形或小斜圆 圈形运条。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 2929 （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 3030 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

22、接第一焊道 时，应选用直径3.2mm的焊条，运条方法可根据接 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 3131 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

23、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，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。 3232 （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 3333 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

24、 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。 3434 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

25、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，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。 3535 （2）开坡口的对接焊 当焊件厚度大子5mm时

26、，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。

27、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。 3636 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。 3737 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？ 3838