淺談手工電弧焊接技術(shù)

【摘? 要】焊接技術(shù)經(jīng)過多年發(fā)展，已經(jīng)取得了巨大的進(jìn)步，焊接方法也衍生多種多樣，如電阻焊、摩擦焊等等焊接工藝。在焊接設(shè)備上，從傳統(tǒng)的電焊機(jī)發(fā)展到現(xiàn)在的焊接機(jī)器人，焊接作業(yè)已經(jīng)從手工操作到全自動(dòng)化，但是在設(shè)備制造與各種維修方面仍采用手工電弧焊。手工電弧焊從焊前準(zhǔn)備、焊接參數(shù)選擇以及運(yùn)條方式上都有諸多技巧，需要充分發(fā)揮操作技能、易操作性以及隨時(shí)調(diào)整的特點(diǎn)，合理引弧、運(yùn)條、收尾來保證焊接質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】手工電弧焊;焊接技能;焊接質(zhì)量

引言

焊接技術(shù)的發(fā)展日新月異，焊接設(shè)備從弧焊變壓器到現(xiàn)在的焊接機(jī)器人及全自動(dòng)化焊接，焊接技術(shù)的發(fā)展為產(chǎn)品生產(chǎn)、零件制造提供了更多的選擇形式。但是手工電弧焊仍然是無法被自動(dòng)化設(shè)備取代的焊接方式，在諸多產(chǎn)業(yè)仍需要人工去完成，如狹窄受限空間維修焊接、補(bǔ)焊焊接等均離不開手工焊接，手工焊接技能也直接影響著產(chǎn)品焊接質(zhì)量，后期使用性能與壽命，因此要保證手工焊接質(zhì)量，必須提高焊接技能水平。

一、手工焊接技術(shù)

手工電弧焊，以手工操作焊槍，焊條和工件作為正負(fù)極的焊接方法。該種操作方式簡單易操作，簡稱為手弧焊。焊接手法的高低以及焊工本身的技能水平都直接影響著產(chǎn)品焊接質(zhì)量。尤其是在壓力容器手工電弧焊焊接時(shí)，稍有不慎就會(huì)導(dǎo)致容器產(chǎn)生工作各樣的焊接缺陷，繼而影響產(chǎn)品的焊接質(zhì)量和使用壽命。因此手工電弧焊焊接必須要掌握焊接原理，掌握焊接技巧，能夠充分分析產(chǎn)生問題的原因，繼而修正自己的手工焊接技術(shù)與焊接技能。

二、手工焊接操作

2.1 焊接前準(zhǔn)備

手工電弧焊不同于其他自動(dòng)化焊接設(shè)備，諸多工作能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化設(shè)置。因此在焊接作業(yè)之前，必須要根據(jù)材料和技術(shù)要求，選擇焊接設(shè)備，調(diào)試性能是否正常，接線極性是否正確。同時(shí)檢查焊條及焊接所用其它工具是否準(zhǔn)備妥當(dāng)，如焊接焊炬、面罩、打渣錘、鋼絲刷、焊條保溫桶和角向砂輪機(jī)是否準(zhǔn)備妥當(dāng)。

2.2 焊接參數(shù)的選擇

焊接參數(shù)的選擇直接決定了產(chǎn)品焊接質(zhì)量，如焊接電壓、焊接電流、焊接速度等參數(shù)。手工電弧焊優(yōu)于其它自動(dòng)焊接的優(yōu)勢(shì)在于焊接過程中，操作人員可以實(shí)時(shí)觀察焊件熔池的變化情況，如果發(fā)現(xiàn)問題可以立即停止，進(jìn)行焊接參數(shù)的調(diào)整。

手工電弧焊焊接電弧電壓主要影響著焊縫的寬度，因此電弧電壓的影響并不大，如果焊接電流已經(jīng)調(diào)整得當(dāng)，電弧越長焊接電壓越高。但是電弧過長必然會(huì)導(dǎo)致燃燒不穩(wěn)、飛濺大、容易出現(xiàn)咬邊、氣孔等焊接缺陷。因此必須要設(shè)定合理的焊接電壓。

在焊接電流選擇方面要充分發(fā)揮手工操作的優(yōu)勢(shì)，按照試焊的情況結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)選擇合適的焊接電流，若焊接電流選擇過小，導(dǎo)致引弧困難，焊條容易與焊件粘連，無法繼續(xù)實(shí)施作業(yè);若焊接電流過大，焊接時(shí)焊條燃燒數(shù)度快、熔深增加、飛濺、煙霧大，對(duì)于薄板金屬容易出現(xiàn)燒穿，因此要選擇合理的焊接電流，保證焊接過程均勻穩(wěn)定進(jìn)行。

焊接速度、及焊縫層數(shù)的選擇，焊接速度是指單位時(shí)間內(nèi)完成焊縫的長度。在保證所要求的尺寸和外形、熔合良好的原則下，焊接速度由焊工根據(jù)不同的鋼種工藝要求靈活掌握。在中、厚板焊接時(shí)，采用多層焊或多層多道焊接法。

2.3 運(yùn)條操作技巧

手工電弧焊中運(yùn)條操作非常重要，運(yùn)條技巧在手工操作中直接影響著焊接質(zhì)量，其主要包括以下幾個(gè)方面：

1）引弧操作，在電弧焊開始時(shí)，引燃焊接電弧稱之為引弧，引弧主要包括兩類不接觸引弧和接觸引弧，焊條電弧焊主要采用的是接觸引弧。接觸引弧主要用敲擊法和滑擦法進(jìn)行。如果使用敲擊法，作業(yè)人員將焊條與焊件表面垂直接觸，焊條末端和焊接表面輕輕一碰，然后迅速提起并保持一定距離，引燃電弧，在這個(gè)過程中要注意手腕上下動(dòng)作時(shí)間和提起距離。利用滑擦法是需要先將焊條末端對(duì)準(zhǔn)焊件，然后用焊條在焊接表面滑擦一下，在電弧還沒有開始大量溶化之前，立即提起距被焊件表面2-4mm。若焊條與焊件粘結(jié)一起，需要將焊條左右搖動(dòng)，即可脫離焊件，如果此時(shí)沒有脫離，必須要將焊鉗放松，斷開焊接回路，待焊條稍冷后取下。

不同焊條種類的引弧方式也不盡相同。酸性焊條引弧一般采用觸及和劃擦法均可，施焊時(shí)考慮到焊條引弧端溫度較低、易產(chǎn)生未焊透情況，因此酸性焊條應(yīng)該將電弧拉長，對(duì)坡口根部進(jìn)行焊接。若是堿性焊條采用劃擦法的引弧方式，應(yīng)在坡口前端一距離引弧后，迅速拉回起焊端，并壓低電弧，采用短弧進(jìn)行焊接。

2）運(yùn)條操作，焊條相對(duì)焊縫所做的各種動(dòng)作稱之為運(yùn)條，一般情況焊條運(yùn)動(dòng)路線包括焊條軸線送進(jìn)、沿焊縫軸線橫向移動(dòng)以及縱向移動(dòng)。運(yùn)條的方法有很多，要根據(jù)實(shí)際的焊接作業(yè)進(jìn)行選擇運(yùn)條方式，運(yùn)條時(shí)一般應(yīng)該稍作橫向擺動(dòng)，以期獲得更優(yōu)的焊縫形狀，同時(shí)可以有效地控制焊縫溫度，防止出現(xiàn)燒穿現(xiàn)象。常用的運(yùn)條方式有直線往復(fù)式、月牙形運(yùn)條、斜圓圈形、三角形以及鋸齒形運(yùn)條方式。如鋸齒形運(yùn)條多用于平焊、立焊以及仰焊位焊接時(shí);月牙形則是最為常用的一種運(yùn)條方式;直線往復(fù)運(yùn)條焊接速度快，焊縫成形窄，適用于間隙較窄的平焊位置的單面焊雙面成形，特別適合于不銹鋼的焊接，有利于在焊接過程中控制熔池溫度，保證焊縫成形。

3）起頭操作，焊縫起頭時(shí)焊接溫度低，引弧后不能快速的溶化金屬，熔池較淺，因此在起頭時(shí)要現(xiàn)將電弧稍微拉長，對(duì)焊件進(jìn)行預(yù)熱，然后再壓低弧長，轉(zhuǎn)入正常焊接。

4）焊條焊接角度，焊條的角度不當(dāng)會(huì)產(chǎn)生咬邊、偏析或成形不良等焊接缺陷，特別的是管道全位置焊接，施焊時(shí)焊條的不到位，導(dǎo)致坡口的根部熔合不良，蓋面時(shí)極易產(chǎn)生咬邊等現(xiàn)象。因此在施焊過程中必須根據(jù)焊件熔池的實(shí)際情況適時(shí)地調(diào)整焊條的角度，實(shí)現(xiàn)無缺陷手工電弧焊焊接。

5）焊接收尾，即如何實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的收弧，在焊接收尾時(shí)，既要保持焊接區(qū)的熔池溫度，利于焊縫接頭，又要保證熔池內(nèi)氣體的溢出而不產(chǎn)生收獲縮孔和弧坑的飽滿程度。焊縫收尾的方式有很多，常用的包括反復(fù)斷弧收尾法、劃圈收尾法、回焊收尾法以及轉(zhuǎn)移收尾法等。實(shí)際操作中，作業(yè)人員若快速收弧，將電弧突然熄滅，則焊縫表面極易出現(xiàn)凹坑，并且收尾處力學(xué)強(qiáng)度不足，容易出現(xiàn)弧坑裂紋。另外快速收尾，也會(huì)導(dǎo)致液體金屬中的氣體無法排除，出現(xiàn)氣孔等焊接缺陷。如利用反復(fù)斷弧收尾，就是將焊條移至焊縫末端，反復(fù)熄滅電弧，在弧坑處多次引弧與息弧操作，直到弧坑被填滿，來保證焊縫末端質(zhì)量。

三、手工焊接操作注意事項(xiàng)

1）初學(xué)者很難掌握敲擊引弧法，很容易引起電弧熄滅或短路。

2）使用滑擦法來起弧運(yùn)條時(shí)，容易在操作過程中將焊條拉得太快或提升太高，導(dǎo)致不能引燃。相反，如果太慢則可能導(dǎo)致焊條和焊件粘在一起，從而導(dǎo)致焊接電路短路，因此一定要注意手腕用力和提起速度技巧。

3）焊接停止時(shí)，應(yīng)將焊池內(nèi)的氣體充分排出，防止因過快的滅弧和焊接熔池暴露而導(dǎo)致的空氣侵入，從而產(chǎn)生冷縮孔，內(nèi)部氣孔和縮孔等缺陷。

4）在焊接時(shí)必須要佩戴相關(guān)的防護(hù)用具工具，以免因電弧灼傷臉部。

5）在戶外工作時(shí)，更需要注重對(duì)焊接設(shè)備工具的可靠性，必要時(shí)要對(duì)焊接設(shè)備進(jìn)行遮蓋，避免外界因素對(duì)焊接設(shè)備的影響。

結(jié)束語

手工電弧焊接逐漸在被自動(dòng)焊接所取代，在現(xiàn)代化企業(yè)生產(chǎn)車間焊接機(jī)器人正在逐步取代手工焊接作業(yè)人員。但是在某些領(lǐng)域和生產(chǎn)中，仍然需要手工電弧焊接，利用手工電弧可實(shí)現(xiàn)設(shè)備簡單、易操作、實(shí)時(shí)調(diào)整的特性來快速完成焊接過程，因此手工電弧焊的焊接質(zhì)量主要在于操作人員的操作技能水準(zhǔn)。

作者簡介：

王躍（1990─），焊工高級(jí)工、助理工程師。國家能源準(zhǔn)能集團(tuán)公用事業(yè)公司，從事焊接工作。

參考文獻(xiàn)：

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[3] 鄭騰飛.淺談16Mn壓力容器的手工電弧焊工藝[J].冶金與材料，2019（3）.

（作者單位：國家能源準(zhǔn)能集團(tuán)公用事業(yè)公司? 內(nèi)蒙古鄂爾多斯市）