浅谈手工MAG对接仰焊单面焊双面成型技术

王海郭玉宇蔺大伟

摘要：本文从焊前准备，焊接操作易产生缺陷产生及缺陷产生原因着手，对手工80Ar﹪＋CO2﹪混合气体保护焊对接仰焊单面焊双面成型技术操作要点进行了介绍，希望对青工操作技术水平的提高有所帮助。现笔者将手工MAG对接仰焊单面焊双面成型技术要领介绍如下：

关键词：打底层；填充层；盖面层；焊接操作

1、焊前准备：

1、1焊接试板的材质为Q450NQR1高强度耐候钢；规格为300×100×10mm，长边加工30°单边坡口，无钝边。Q450NQR1高强度耐候钢广泛应用于铁路货车现车生产，该材料具有低磷、高强和高低温冲击韧性等特点，焊接性较好。

1.2焊接材料

气体保护焊的焊丝牌号为TH550-NQ-Ⅱ，规格为Φ1.2mm。

1.3焊接保护气体

混合保护气体的配比为：80%Ar+20%CO2，此类保护气体属于二元混合气体，也称为富氩保护气体。气体纯度不低于99.5％。

2、试件的组对

2.1试件的检查

2.1.1检查试件坡口面和坡口边缘20mm范围内是否有油污、铁锈、水等污物，如发现应使用角向磨光机进行清理（油污、铁锈对焊接质量的影响为易产生气孔、夹杂与未熔合等焊接缺陷）。

2.1.2将两个试件坡口向下（无间隙）水平对接，检查两试件是否弯曲、错边，错边量要小于0.5mm，如试件弯曲、错边可使用手锤矫平或更换试板。

2.1.3一般仰焊要求焊缝间隙始焊端在2mm，终焊端3mm，点固一般在板材正面进行，点固长度在10～15mm左右，然后打磨成缓坡，错边量一般要求≤1mm，点固焊以后做反变形，反变形量在3°～4°，然后在坡口内部进行加固。

2.2焊接规范

3、焊接操作

将试板固定在焊接台架上，约1.2米左右。

3.1由于MAG气体保护焊焊机具有等速送丝的特性，焊丝的干伸长度对熔滴的过渡、电弧的稳定性和焊缝成形具有很大的影响。所以焊接过程中需要焊丝干伸长度始终保持不变。焊接时可双手持枪，以提高焊接过程中电弧燃烧的稳定性。

3.2打底层的焊接

仰焊运条采用小锯齿型小角度摆动，两边稍作停顿，中间快速摆动。保证根部焊透，焊枪角度一般与焊缝方向成65°-80°，焊枪与两板方向成90°。焊枪不要太倾斜，否则会出现穿丝的现象。在试板下端定位焊缝上引燃电弧，沿焊缝做锯齿形摆动，焊至斜坡处的顶点时要压低电弧以击穿定位焊缝，焊接过程中要注意熔池和熔孔的变化，熔孔不能太大，电弧熔化坡口边缘0.5mm即可，电弧摆动到坡口两侧要稍作停留，保证焊趾处熔合良好，电弧在焊缝中间的摆动速度要快，防止熔化金属下淌使焊缝表面凸起，影响填充层的焊接。焊至试件上方距定位焊2mm处压低电弧利用电弧推力将熔化金属推送至焊缝背面，收弧时待电弧熄灭熔池完全凝固2-3s后焊枪方可离开焊缝金属熔池，利用保护气体的滞后保护功能对收弧红热部位进行保护，避免出现弧坑裂纹、气孔等缺陷。焊接过程中焊枪角度应始终保持不变，匀速向上移动；整个焊接过程中要控制熔孔大小一致，以获得良好的背面成型。否则会出现背部凹陷和正面焊缝出现凸状，焊缝两边夹角太深。也就是说，在打底焊的时候焊枪的摆动要小角度顶着熔池摆动，这样才可以更好的保证焊缝背面成形。

（1）接头：为了考察焊工接头操作的技能，在打底层焊缝设置一个接头。为了保证焊缝的接头质量，宜采用冷接法接头，即将电弧引到坡口一侧熄弧，待熔化金属冷却后移开焊枪，使用角向磨光机将收弧处修磨成斜坡，注意不要破坏坡口底部母材金属，防止局部间隙过大。冷接法接头应将焊缝收尾弧坑部位打磨成斜坡状，以便于接头操作和保证背面接头部位熔合良好不脱节。接头时在斜坡最高点引弧，然后正常焊接即可。

（2）填充层的焊接

填充焊前，首先将前道焊缝的氧化皮，飞溅清理干净，另外接头的高点都要用砂轮打磨平，以防止焊接时产生未熔合现象。

填充层焊接时的摆动幅度比打底焊稍大些，焊枪的角度与打底焊时相同，但是仰焊的时候采用反月牙形效果也会很好，焊接电弧在焊缝与母材的夹角处稍作停留，以保证熔敷金属与两侧母材充分熔合。避免发生咬边及焊缝两侧焊趾处产生未熔合等缺陷。每层的焊缝厚度不得超过4mm（焊缝过厚易在焊缝内部产生质量缺陷，同时会造成热量集中使熔敷金属中的合金元素烧损，导致焊缝的塑性和韧性降低）。填充层焊缝不得高出试件坡口面，要比坡口棱边低1.5-2mm，防止盖面层焊接时焊缝余高过大。焊接过程中电弧不得破坏坡口两侧棱边，为盖面层的焊接打好基础。焊至距收弧处3-5mm时，注意观察熔池的形状和颜色，用断弧法将弧坑填满。然后按下焊枪开关待熔敷金属冷却后，方可提起焊枪结束操作。

填充可以填一层或两层，填充焊时焊枪的摆动采用之字形摆动，两边稍作停留中间快速带过，以保证焊道平或凹，焊枪的角度为焊条与两板之间的角度为90°，与焊接方向的角度为70°-80°左右，与打底焊时相同。填充焊最后一层时，焊道距板面的距离为0.5~1mm，不要伤害到坡口棱边。填充焊接头时，引弧要在弧坑前10-15mm处引燃电弧，然后到弧坑处（主要起个预热作用），填满弧坑，然后正常焊接即可。

（3）盖面层的焊接

盖面焊的时候，其焊枪角度、运条方式和接头方法与填充层相同。盖面焊的时候也要求有一个接头。盖面焊接前清理填充焊道及坡口上的飞溅、氧化皮，打磨焊道上局部凸起过高的部分。焊枪角度和焊接方法与填充焊时一致，可采用锯齿形与月牙形摆动焊接，焊接电弧应超过坡口两侧棱边0.5mm-1mm，并在两侧稍作停留以保证焊趾处充分熔合并具有一定的熔深。焊接电弧在焊缝中心部位的摆动速度要快些，避免造成焊缝余高过高。

（4）仰焊单面焊双面成型易产生的缺陷

手工仰焊MAG单面焊双面成型最易出现的焊接缺陷有：背面凹陷、背面两侧咬肉、未融合、穿丝、盖面焊宽窄不一致等。

4、焊接缺陷产生原因及防止措施

4.1背面凹陷原因：

1）电流过大，干伸过长；2）焊枪的角度偏差大；3）坡口间隙过大；

4.2背面凹陷预防措施：

1）焊接规范适当，干伸长度10-15mm；2）焊枪与试板角度要保持一致，要做到匀速直线运动；3）间隙大小适中；

4.3背面两侧咬肉、未熔合原因：

1）电流大，匀速直线运枪不均匀；2）未熔合主要是电流过小，表面杂物多；3）熔池没有凝固，运枪速度快；4）焊枪角度偏向一侧；

4.4背面两侧咬肉、未熔合预防措施：

1）电流适中，匀速直线运枪；2）注意观察，看熔池凝固在运枪；3）焊接电流要适当；4）焊枪角度要始终保持一致；

4.5穿丝产生的原因：

1）间隙过大；2）焊工水平太低；

4.6穿丝的预防措施：

1）调整好组对间隙；2）焊工加强焊接技术练习

结束语：

以上是笔者在生产和培训过程中实际经验的结晶，希望能够为青工焊接技术水平提升能有所帮助。

参考文献：

〔1〕张宇光.国际焊工培训〔B〕黑龙江人民出版社，2002：204-205

〔2〕刘云龙.焊工技师手册〔B〕机械工业出版社，1998.7