V型坡口仰对接焊

一、课前准备

工量具、设备仪表、材料准备

（1）、焊接材料：Q235钢板（300X120X12mm）

焊条（E5015、Ф3.2mm）

（2）、焊接设备及工具：焊机、角磨机、面罩等。

（3）、辅助工具：钢丝刷、锤子、锉刀、电焊手套等

二、入门指导

【组织教学】

1、检查学生出勤情况并记录。

2、检查学生劳保用品穿戴情况。

3、强调实习中要注意的安全问题。

【实习目的】

1）能够正确运用焊接设备，调节焊接工艺规范，掌握试件的组对、焊接和质量检验方法。要求无明显的焊接缺陷（封底焊无焊瘤，盖面焊缝宽窄高低一致），焊后焊件上无飞溅及引弧痕迹

2）掌握使用碱性焊条V形坡口仰对接单面焊双面成形的焊接操作技术。

重点: 试件的组对及焊接工艺参数的选择

难点：打底操作及盖面焊接操作

【注意事项】

1.首先做好劳动防护，焊接操作姿势必须规范，防止飞溅灼伤。

2.避免长时间短路，以免烧损设备。                

3.注意弧光，防止灼伤眼睛。

4.清渣时注意戴上防护镜。

【复习提问】

（1）V形坡口横对接焊打底层的焊接电流和运条方法。

（2）V形坡口横对接焊填充层的焊接电流和运条方法。

（3）V形坡口横对接焊盖面层的焊接电流运条方法。

【讲授新课】

一、基础知识讲解

V型坡口仰对接焊的特点

V型坡口仰对接焊是在焊缝倾角0°或180°、焊缝转角270°位置以单面施焊的方式，获得双面成形焊缝的操作。

V型坡口仰对接焊操作示意图如下：

V型坡口仰对接焊是各种焊接位置中操作中难度最大的一种，由于熔池倒悬在焊件下面，液体金属靠自身表面张力作用保持在焊件上，易受到重力作用而下坠，同时熔滴自身的重力又不利于熔滴过渡。如果熔池温度高，表面张力则减小，熔池体积增大，则重力作用加强，这些会引起熔池金属下坠，很容易在焊缝的正面形成焊瘤，焊缝背面出现凹陷，使焊缝成形较为困难。

仰焊时候，极易疲劳，而运条过程又要细心操作，一旦臂力不支，身体就会松弛，导致运条不均匀、不稳定，而影响焊接质量。

因此仰焊施焊时应采用小直径焊条，尽可能保持短弧焊接。焊接电流要合适，电流太小则根部焊不透，太大则容易引起熔化金属下坠。熔池体积要尽可能小，运条速度要快，焊道成形应该薄且平整。

二、新课题引入：

操作工艺过程：

1）焊件：焊件为Q235钢板，300×100×12mm。钢板的一侧加工30°的坡口。如下图所示：

2）焊条：E5015、直径3.2mm

3）装配及定位焊：将两块钢板装配成V形坡口的对接接头并留一定的根部间隙，终焊端的根部间隙应大于开始焊端。装配始端间隙为3.2mm，终端为4.0mm，俗称“头三尾四”。错边量≤1.2mm。

A）技术要求：

装配时可分别用3.2焊条和4.0焊条夹在焊件的两端。

B）操作要领：

放大终焊端的根部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。

(C）注意事项：

然后在焊件的背后两端20mm范围内进行定位焊，定位焊缝的长度为10-15mm，必须焊牢，以防止收缩作用造成末端段坡口间隙变小而影响打底焊焊接。

4）预留反变形量： 由于V形坡口具有不对称性，只在一侧焊接，焊缝在厚度方向横向收缩不均，钢板会产生向上翘起的变形。

(A)技术要求：

变形角度应该控制在3°以内，采用反变形来预防焊后的角变形。

图如下：

（B）操作要领：

焊前用双手拿住组对好的焊件的其中一块钢板的两端，轻轻磕打另一块钢板，使钢板向焊后角变形的相反方向折弯成一定的反变形量。图如下：

基本操作方法

1、工件装配

1）、清除坡口面及坡口正反面两侧各20mm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1.0mm—1.5mm。

3）、定位焊 

对定位焊的要求

①定位焊焊条要和正式焊条一致。

②焊接电流要比正式大。

③定位焊缝余高不能过大。如果定位焊有开裂等缺陷，必须重新定位焊。

④在定位焊以后，如果出现接头不齐平，应先进行校正，然后才能正式焊接。

2、焊接工艺参数参数

(1)封底层：焊条直径 ：φ3.2mmJ507焊条。焊接电流选择为90-100A左右，电弧电压22-24V

（2）填充层（两层）：焊条直径 ：φ4.0mmJ507焊条。焊接电流选择为120-130A左右，电弧电压22-24V。

（3）盖面层：焊条直径 ：φ4.0mmJ507焊条。焊接电流选择为110-120A左右，电弧电压22-24V。

3、焊接操作过程

1）打底层焊接：

首先将焊件按要求固定在操作架上，试件的高度以焊工的蹲姿操作方便为宜。间隙小的一端放在始焊位置。，一般采用断弧法打底。

正式焊接前，先在试板上试焊，检查焊接电流是否合适及焊条是否有偏吹现象，从焊缝间隙较小的一端开始引弧。

仰焊操作常见的姿势为蹲式，焊工的身体偏左侧，便于握焊钳的右手操作，并防止熔化金属落在身上。焊工与试件要有适当的距离和角度，大臂带动小臂，以肩肘为支点运弧焊接。

首先使焊条与定位焊缝接触，电弧引燃后迅速拉长，并作轻轻的摆动预热开始焊接部位，约2-3s，然后立即将焊条向坡口间隙的根部顶一下，可以看到定位焊缝及坡口根部金属熔化形成熔池，并听到“噗嗤”声音，表明坡口根部已被击穿，第一个熔池已经形成，并使熔池前方形成向坡口两侧各深入0.5-1.0mm的熔孔，然后将焊条向斜下方熄弧，。此时的焊条与焊件的夹角为90°，与焊接方向夹角为60-70°。

当熔池颜色由明变暗时，重新燃弧形成熔孔后再熄弧，如此不断地使每个新形成的熔池覆盖前一个熔池的1/3--1/2.

一根焊条焊完收弧前，应在熔池前方做一个熔孔，然后回焊5mm左右，再灭弧；或向末端熔池的根部送进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。

注意事项：

断弧焊每个焊点与前一个焊点重叠2/3，另外1/3作用在熔池的前方，用来熔化和击穿坡口根部形成熔池。

焊接过程中，熔池体积应小一些，焊道应薄一些，焊条少作横向摆动，避免含焊道表面出现凸形。

熄弧动作要快，干净利落并使焊条总是向上顶，利用电弧吹力可有效地防止背面焊缝内凹。

灭弧与接弧时间要短，灭弧频率为30-50次/每分钟。每次接弧位置要准确，焊条中心要对准熔池前端与母材的交界处。

接头采用热接法，接头时更换焊条的速度要快，在收缩熔池的还没有完全冷却时，立即在熔池后10-15mm处引弧，当电弧移至收弧熔池边缘时，将焊条向上顶，听到击穿声，稍作停顿，再给两滴熔液，以保证接头过渡平整，防止形成冷缩孔，然后转入正常灭弧焊手法。

2)填充层焊接：

填充层焊接可采用多层焊或多层多道焊。

焊接前，要对打底层焊缝仔细清渣，特别是死角处更要清理干净，用清渣锤和钢丝刷清理打底层焊道的熔渣、飞溅物，若有焊瘤应修磨平整。并适当的调节焊接电流，大10-15%左右。

操作要求：

A）填充层引弧要在距离开始焊端10—15mm处进行，引弧后立即抬高电弧拉回到始焊端，压低电弧开始焊接（每次接头都应如此）。

B）采用短弧月牙形或锯齿形运条法施焊，运条示意图如下：

焊条与焊接方向夹角为85-90°，摆动到两侧坡口边缘处要稍作停留，保证两侧有一定的熔深并使填充焊道略向下凹，中间摆动速度要尽可能快，以形成较薄而平的焊道，保证让熔池呈椭圆形，大小一致，防止形成凸形焊道。

C）填充层的最后一层焊道应该比坡口边缘低1.0mm左右，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和直线度。另外各填充层焊接时焊缝接头要错开。

3）盖面层焊接

盖面层实焊前，先用清渣锤和钢丝刷将填充层焊道的熔渣、飞溅物清理干净，并适当的调节焊接电流，稍小10%左右。

操作要求：

1)盖面层的质量关系到焊件的外观质量是否合适，并且要注意焊接变形能否使焊件达到平整状态。

2)保证盖面层熔池的边缘不得超过焊件表面坡口棱边2mm，否则焊缝超宽影响盖面焊缝质量。

3）焊接时要使熔池形状和大小保持均匀一致，焊条与焊接方向夹角为90°左右，采用短弧、月牙形运条法和锯齿形运条法，焊条摆动到坡口边缘时应稍作停顿，以免产生咬边和熔合不良。保持熔池外形平直，如有凸形出现，可使焊条在坡口两侧停留时间稍长一些，必要时作灭弧动作，以保证焊缝成形均匀平整。

4）更换焊条收弧时应对熔池稍填熔滴，采用热接法，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，划一个小圆圈，使弧坑重新熔化，随后正常进行焊接。

5）接头时应注意，若接头位置偏后，则接头部位焊缝偏高；若偏前，则焊道脱节。

6）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7）焊缝收尾：

焊缝结束时不能立即拉断电弧，否则会形成弧坑。应进行收尾处理，以保证连续的焊缝外形维持正常的熔池温度，采用灭弧收尾法，逐渐填满弧坑后熄弧

4、仰焊注意事项：

1） 做好防护措施，必须穿戴好劳保用品，防止飞溅灼伤。

2） 手要稳，严格采用短弧焊接，根椐本人情况调节适合自己的电流。

3）焊渣清理一定要小心。

4）操作姿势要正确得当。 

三、巡回指导

1、清理试件

   按装配组对要求指导进行试件打磨清理，符合规定为止。

2、试件定位

  1）指导进行试件定位，要求定位焊所用的电流比正式焊接大10-15﹪，以保证焊透。

  2）定位焊采用与焊接试件相同的焊条，在试件两端各焊一点，长度约为10mm。

  3）定位焊后将试件预留反变形，角度为3-5°左右

3、试件焊接

   1）封底焊缝焊接；焊缝接头；焊缝收尾；

2）填充焊缝焊接；焊缝接头；焊缝收尾；

3）盖面焊缝焊接；焊缝接头；焊缝收尾；

4）焊渣、飞溅清理

5）焊接质量检查，分析问题，总结经验。

6）实习安全事项常态巡回检查、纠改                  

四、示范指导

1、示范指导学生正确进行焊前清理。

2、示范指导学生正确进行试件组对、定位。

3、集中指导学生进行焊接工艺参数的选择与调整。

4、示范进行焊接操作，纠正不当的操作姿势和手法。

5、针对差生进行个别指导。

6、及时发现安全隐患并排除解决

7、传授学生防止飞溅烫伤的窍门

五、课后小结

一、检查验收学生工件并点评，指出不足

二、总结本次实习任务的完成情况，解决实习中出现的问题。

三、针对共性问题，检讨自己的教学方式、方法，下次注意改进。

【作业】

（1）实习报告的书写