焊工学习——焊条电弧焊板状对接横位焊
第一节焊接特点
一、断弧焊法的焊接特点
横位焊根部焊接时形成的熔池重力向下与焊接方向、焊接电弧产生的气体吹力方向垂直成90°。因此，焊接时它具备了以下焊接特点:
(1)熔滴过渡时，受熔滴自身重力影响将使熔滴落人坡口下方，从而造成焊肉偏坠。同时，焊接电弧射入坡口后，由于下方焊肉阻碍了下方坡口母材受热，而上方电弧将直接熔化坡口母材，从而又使坡口上方受热大于下方。针对上述特点，焊接时必须采用短弧焊，才能够有利于熔滴的过渡。
(2)熔池由于受自身重力的影响也将造成下坠，针对这一焊接特点，必须增加熔池的表面张力。为此，焊接时焊层越薄越好。
(3)由于熔池和熔渣下坠，容易造成坡口下部士校 双面焊缝成型不良。为此，焊接时必须通过正确的运条方法进行控制。
(4)焊缝的中间层和表面层，一般都采用多道焊，如果焊接时操作不当，容易产生条状夹渣和未熔合以及表面凹凸不平等缺陷。
二、连弧焊法的焊接特点
连弧焊法的根部焊接特点，除了具备断弧焊法的根部焊接特点之外，它还具备以下焊接特点:
(1)连弧焊法的根部焊接难度大于断弧焊法的根部焊接。因为连弧焊法的根部焊接是连续不间断的进行焊接，而且焊接时使用的电流小。同时，还要求焊条必须始终保持以极短的电弧长度进行焊接，充分利用焊接电弧产生的气体吹力作用，使焊条熔化的熔滴过渡到焊缝的背面而形成焊道。连弧焊法的根部焊接的难度在于控制熔池温度、熔池形状、熔孔大小以及焊缝背面焊道宽度和高度。这完全依靠焊接时的运条方法，以及焊接时焊工掌握运条速度的灵活多变，所以焊接时有一定的难度。
(2)根部焊接使用的焊接电流小，要求使用的焊接电流要非常准确。也就是说，焊接时，选择的焊接电流同时要适合于焊缝坡口、钝边、焊缝间隙的需要，焊接时既不能大，也不能小，才能在焊接过程中既能保证焊缝的根部被焊透，又能够使焊缝形成的熔孔大小始终保持一致。同时还要保证焊接熔池中的温度不会出现偏高与偏低的现象。焊接时，熔池中的温度能够始终保持在正常焊接状态下进行焊接。这就是连弧焊法根部焊接最大特点。
(3)由于焊缝根部焊接使用的焊接电流小，因此给焊工操作带来一定的难度。焊接电流小，焊接时引弧不易掌握，易发生粘条现象，而且在焊接过程中，如果运条操作不当也会发生粘条现象。如果焊工对焊条粘条处不做打磨处理，而直接进行焊接，很有可能焊条粘条处产生的气孔留在焊缝中造成焊接缺陷。因此，要求焊工在焊接过程中，如果出现粘条时，一定要用角向磨光机进行打磨，使焊条粘条处产生的气孔被磨掉后再进行焊接。
(4)横焊位焊缝的根部焊接，由于受焊接位置存在的特点影响，焊接时焊缝根部坡口上侧钝边的温度往往高于下侧坡口钝边。因此，焊条产生的电弧常出现偏向温度高的坡口钝边一侧而产生偏弧。针对这一特点，要求焊工在根部焊接时，目路坡口上下两侧钝边温度发生的变化。如果发现焊缝坡口的上侧钝边温度高于下侧坡口钝边，这时可略抬高些焊条角度，改变焊接电弧产生的热量对焊接熔池输入的方向，调整坡口两侧钝边的温度，尽量使上下坡口两侧钝边所得到的热量保持均衡，避免发生焊条产生偏弧现象影响焊缝的背面成型质量。
(5)连弧焊法根部焊接好的一面。在于焊缝根部焊接速度较快，生产效率高，焊接时因始终保持短弧焊接，因此焊接电弧产生的保护气体对熔池的保护性能好，焊接时焊缝产生气孔的机会少，焊缝焊接质量高。
二、焊接材料
焊接材料:采用化学成分与强度等级均与 Q345 钢板、Q345R 钢板相同的碱性低氢型焊条E5015、E5016 进行焊接。焊接时使用的焊接电源为直流反接。焊接层数为四层，分焊缝的根部焊接与填充、盖面焊接。焊接时采用的焊条直径:根部焊接为ф3.2mm焊条，填充与盖面焊接为ф4.0mm焊条。焊缝根部焊接时，采用断弧焊法进行焊接，焊接电流I=110~120A，工作电压 U=20~35V，焊接速度为4~6cm/min。焊缝根部采用连弧焊法进行焊接时，工作电压 U=24~37V，焊接电流I=85~95A，焊接速度为6~15cm/min。焊缝的填充与盖面焊接采用连弧焊法进行焊接，焊接时使用φ4.0mm焊条，焊接时使用的焊接电流相同。焊接电流I=140~150A，工作电压U=18~30V，焊接速度为20~30cm/min。焊缝的焊接过程应全部采用短弧焊法进行焊接。
三、焊件焊前的准备工作
横焊位焊件前准备工作与平焊位焊件焊前准备工作相同，这里不再重复介绍。请参阅平焊位焊前准备工作。
第三节焊接方法
板状对接横焊位单面焊双面成型根部焊接时有两种焊接方法:一是断弧焊法，二是连弧焊法。两种焊接方法在焊接时各有所长，焊工要根据自己的焊接习惯和焊接能力来选择焊接方法。
一、断弧焊法
(一)根部焊接
把组对好的焊件，根据焊工焊接时的习惯高度垂直水平固定在焊架上，然后按照规范规定的焊条直径与焊接电流进行焊接。焊缝焊接时的焊接方向从焊缝的左侧向右进行焊接。焊条与焊件下侧表面夹角成80°~90°，与焊接方向前倾夹角成 70°~ 80°。焊缝根部焊接时的起焊点在焊缝左侧的端部起焊。焊接时的引弧方式采用直击法或划擦法进行引弧均可。当电弧引燃之后，不要马上进行焊接，首先要对起焊处的点固焊缝进行预热，其原因是起焊处的点固焊缝是处于常温状态，温度较低，如果焊接时焊条直接进行焊接，会因焊条起焊时的温度达不到焊条正常燃烧时的温度而发生粘条现象或造成起焊处产生气孔，给焊缝留下缺陷。
(二)起头焊接时的预热方法
焊条燃弧后稍拉长电弧，在保持电弧不熄灭的状态下，使焊条的端部熔化的几滴铁水坠落，焊条以达到正常的燃烧状态。同时，利用电弧产生的热量对起焊处点固焊缝进行加热，当发现起焊处的点固焊缝表面开始有熔化迹象时，焊条对准点固焊缝的端部焊缝中间，迅速压低电弧，然后采用连弧焊法向前焊接。当焊至点固焊缝前端时，焊条稍做停顿，待焊条击穿焊缝根部，熔化坡口两侧钝边1.0~1.5mm，并形成新的熔池与熔孔后，焊条迅速向焊接方向后侧熄弧。
(三)焊条再次接弧点的位置与运条方法焊条再次接弧点的位置与运条方法如图7-3所示。
在断弧焊法焊缝的根部焊接时有以下具体要求:
(1)焊接时的接弧点位置一定要准确，运条动作一定要迅速，焊接断弧时要果断，断弧就要断死，不能似断非断。焊缝的根部焊接尽量使形成的焊缝薄些为好，防止由于焊缝成型较厚而造成熔池温度过高，使形成的熔孔增大，而导致根部焊缝背面形成的焊道增宽与增高，造成焊缝背面形成的焊道产生下坠。
(2)焊缝的根部焊接时，避免焊条接弧时直接击穿焊缝根部而形成熔孔。其原因是:即使你每次接弧时，焊条击穿焊缝根部形成的熔孔都能够达到溶合坡口两侧钝边10~1.5mm，但形成的熔孔仍然较大。根据横焊位根部焊接存在的特点，将使焊缝背面成型过宽和过高，导致焊缝背面形成的焊道产生下坠。这就是横焊位焊缝根部焊接时存在的主要特点。
(3)焊缝的根部焊接，为了避免出现上述问题，焊接时要求采用渗透熔合与半击穿的牌接方法进行焊接。
焊接时的具体操作方法:焊条由图中的移弧点1开始下压焊接电弧，同时焊条作斜拉向前挤压熔池中的液态金属动作，运至焊缝中间熔孔的后部图中2的位置上，然后焊条稍做停顿，对焊接熔池输入热量。这一运条动作的目的是:焊条不直接去击穿焊缝根部，而是利用熔池中的高温液态金属先熔合上下坡口两侧钝边，当发现上下坡口两侧钝边被熔透1.0~1.5mm之后，焊条略往前运至熔池前部边缘大约1/3处再击穿熔池前部边缘和焊缝根部。同时，利用焊条电弧产生的气体吹力作用，使熔池中的液态金属被送入到焊缝的背面。然后焊条向后斜拉至图中3的位置迅速熄弧，焊条熄弧后要保持被击穿的熔孔迅速收缩合并成没有被击穿前的熔池前端熔孔形状，使焊接熔池前面形成的熔孔直径略大于焊缝间隙或与焊缝间隙相等。也就是说，焊条每次接弧运条击穿熔池前部边缘只是瞬间出现熔孔，而焊条熄弧后不留熔孔。这就是横焊位焊缝根部焊接要求的渗透熔合与半击穿的焊接方法。
(4)焊缝根部焊接采用上述运条方法进行焊接，其实在焊接过程中焊缝被击穿瞬间形成熔孔，是在焊条端部的下面。焊工在焊接根本观察不到形成的熔孔外部轮框，依靠焊工在焊接时判断和感觉被击穿的熔孔大掌握焊缝背面形成的焊道宽度和被送人到焊缝背面的液态金属形成的焊道高度。如果在焊接时能够掌握得好，那么焊缝背面形成的焊道宽度与高度就非常均匀，而且焊缝的表面纹理非常美观，形成的焊缝不产生下坠。
(四)熔池中的温度控制
熔池中的温度控制主要是利用焊条燃弧与熄弧时间的长短，通过对焊接熔池输入热量的多少控制熔池的温度高低。横焊位的焊缝根部焊接采用渗透熔合与半击穿的焊接方法进行焊接。因此，要求焊工观察熔池中的温度变化时，要根据熔池熔化根部上下坡口两侧钝边的速度快慢判断熔池中的温度高低。当在焊接时发现熔化根部上下坡口两侧钝边的速度越来越快时，说明焊接熔池的温度有逐渐增高的趋势，此时立刻缩短焊条的燃弧时间，减少焊接电弧产生的热量对熔池的输入，从而降低熔池温度。同时，延长焊条的熄弧时间，从而给焊接熔池降温提供时间，使熔池中的温度逐渐恢复到正常焊接时的状态。当在焊接时发现熔化根部上下坡口两侧钝边的速度越来越慢时，说明焊接熔池的温度有逐渐下降趋势，此时立刻延长焊条的燃弧时间，增大焊接电弧产生的热量对熔池的提输人，从而提高熔池温度。同时，缩短焊条的熄弧时间，来保证焊接熔池需要的足够热量，促使熔池温度逐渐升高，使恢复到正常焊接时的状态。
(五)更换焊条时焊缝接头处焊接方法横焊位根部焊接更换焊条时接头处焊接方法，大致与其他焊接位置焊缝焊接更换焊条时接头方法相同。由于横焊位置的根部焊接采用渗透熔合与半击穿的焊接方法进行焊接，因此，当在根部焊接时每焊完一根焊条，接头中形成的气孔要比其他焊接位置焊条收弧时形成的气孔深。另外，要求横焊位根部焊接接头处用角向磨光机进行打磨，而且一定要打磨深一点，直到接头处的气孔被打磨出来为止，避免由于打磨得浅，气孔仍然留在焊缝中而造成的缺陷。这个问题在焊缝接头时一定要引起焊工的注意。焊缝接头处打磨出斜坡形，斜坡型的长度约 10mm，斜坡的前端与焊缝熔孔后部相连，斜坡前端保留的厚度与坡口钝边相同，斜坡的宽度与根部形成的焊缝宽度相等。焊缝接头时的起焊点在接头处的后方，约20mm 处的焊缝表面起弧，焊条引弧方式采用划擦法引弧，当焊条燃弧后先对焊缝接头处进行预热，然后再进行焊接。
(六) 焊缝接头时的预热方法
把引燃的焊条电弧拉长，在保持电弧不熄灭的情况下，利用焊接电弧产生的热量对接头处焊缝进行加热，同时使焊条端部熔化的熔滴坠落到焊缝坡口之外。此时的焊条已达到正常燃烧状态。当发现焊缝接头处的焊缝表面开始有熔化迹象时，看准焊缝接头处被打磨出的斜坡形后部边缘，焊条迅速压低电弧进行焊接，首先要填平接头处焊缝被打磨出的斜坡形凹坑。当焊至焊缝接头处前部边缘时，焊条稍做停顿，提前熔透接头处前部边缘，同时焊条击穿熔池前部焊缝与根部坡口两侧钝边，然后熄弧。此时的接头已完成，随后进入正常焊接，以后的焊缝接头方法与此相同进行。
来源：焊工培训学校姚老师
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