手工电弧焊焊缝咬边的几种解决方法

手工电弧焊焊缝咬边的几种解决方法

李伯宏

长春创投建设有限公司 长春 130000

摘要：结合长春市东部快速路跨卫星路桥钢箱梁加工，分析焊缝咬边在手工焊条电弧焊焊接中产生的原因，总结在手工焊条电弧焊焊接中解决产生咬边的几种方法。

关键词：手工焊条电弧焊；咬边；解决方法

一、工程概况

长春市东部快速路跨卫星路桥钢箱梁的总体布置为（30+45+30）m三跨变截面连续梁，全宽25m，单箱九室，板厚20mm，底板厚30mm，顶、底板纵向加劲肋采用“U”型闭口肋，钢材总重约3000吨。

二、手工焊缝的具体位置

a、支座加劲肋与顶底板及横隔板的角焊焊缝，采用手工电弧焊进行焊接。

b、顶底板与纵肋的角焊焊缝，采用手工电弧焊进行焊接。

C、横隔板进人孔加劲环缝，采用手工电弧焊进行焊接。

三、手工电弧焊相关要求及分类

采用手工电弧焊时，焊条要求：大多数采用E5015或E5016焊条，直径为3.2mm、4mm；焊接电流： 推荐公式：I(A)=K*D(mm) 经验系数K:d(mm) 1—2 3—4 5—6 、K 25—30 30—40 40—60 ；焊接电压：20v～30v，极性为直流反接。

手工电弧焊主要分为：平焊、横焊、立焊、仰焊。

四、钢箱梁加工过程中存在问题及解决方法

钢箱梁加工时出现的咬边现象是手工焊条电弧焊中较为常见、也较为严重的一种焊缝表面缺陷。咬边削弱了基本金属的工作截面，减弱了焊接接头强度，并且在咬边处形成应力集中，承载后有可能在咬边处产生裂纹。在焊接中也是比较难以解决的缺陷之一。要求焊工在焊接操作中注意控制工艺参数，注意熔池，保证有足够的焊条摆动和停留时间，焊条的正确摆动角度和燃烧电弧长度，对焊工的操作技能有较高的要求。依据现场控制管理的手工焊条电弧焊焊接实际经验，总结出以下几种解决咬边产生的方法。

（一）焊缝坡口制作

1、存在问题

在平焊，立焊和仰焊的对接焊缝中，无论是V形坡口、X形坡口、单U形坡口和双U形坡口，在坡口端部都存在尖锐边，焊条摆动到此位置时尖锐边很快会熔化，而熔化的焊条金属不会很快填满母材缺损处，如果焊条不在此处做短暂停留，势必会产生咬边，但在实际操作中，由于焊条在焊逢两侧停留时间过长，容易造成焊缝过高，同时由于焊缝两侧温差较大还容易使焊缝波纹粗大，影响外观质量。

2、解决方法

焊缝焊接前在坡口端部用角向磨光机修磨出深度约为1毫米左右的缓冲边，这样在焊接时可以减缓坡口端部熔化速度，避免产生咬边，同时也可以缩短焊条在焊缝两侧的停留时间，解决因温差较大而使焊缝波纹粗大的问题。

（二）焊条摆动

1、存在问题

焊条摆动时在焊缝两侧停留位置的选择对解决焊缝咬边有很大的影响，如果焊条停留在坡口边缘，会因为坡口边缘母材金属较为尖锐而容易产生咬边；如果停留在坡口外测母材金属上，就能够因为待熔化母材金属相应变厚，使母材金属与焊条金属熔化速度基本一致而减小产生咬边的可能，但这样难以控制焊缝宽度，容易造成焊缝宽窄差超标，影响焊缝成型；横缝位置焊缝盖面层最上面道焊接时，如果焊条角度偏大或缩小，都会使焊条熔化金属受重力作用下淌而在焊缝上部边缘产生咬边。

2、解决方法

可以让焊条摆动时在坡口边缘做短暂的停留，然后摆动到另一侧坡口边缘也做短暂停留，再继续摆动前行，在摆动到另一侧前段焊缝边缘上端时，焊条向下摆动至前段焊缝做短暂停留，这时焊条金属始终保持熔化状态，而母材金属温度相应较低，熔化的焊条金属会很快将原有咬边处迅速填满，这样就可以有效的解决咬边问题。同时，焊条在焊缝两侧停留是以坡口直边为基准，可以保证焊缝的平直；由于焊条在焊缝两侧停留时间变短，焊缝两侧温差小，也可以使得焊缝波纹细密，外观成形美观。在横缝位置焊接盖面层最上道时，要保持较短的电弧长度和均匀的焊接速度，焊条角度在焊缝的横向、纵向的75度-85度之间，这样可利用焊接电弧气体的吹力，朝上将焊条熔化金属和母材的熔化金属很好的熔合，不使其因下淌而产生咬边。

（三）焊接电流

1、存在的问题

焊接时，如果焊接电流偏大，会使焊条燃烧速度加快，而焊接电弧吹力就加大，同时，母材的温度增高、熔化速度加快，熔池深度宽度增大，而熔化的焊条金属来不及将母材的凹槽处填满，形成咬边；如果焊接电流偏小，会产生焊条金属熔化速度降低，电弧吹力减小，母材金属熔化速度也慢，这样可以避免咬边的产生。但会出现焊条金属与母材金属两侧熔合不好，焊波纹粗大，焊缝金属表面凸起不平顺，影响外观质量。

2、解决方法

依据焊条直径和焊接位置选择适合的焊接电流，影响焊缝表面质量的往往是在盖面层焊接，在焊接盖面层时，因连续的烧焊，焊缝温度会较高，可将焊接电流略微调小，以降低焊条金属和母材金属的熔化速度，获得较好的焊接熔池，使得焊条金属和母材金属很好的熔合，解决了咬边的问题。如果焊接电流偏小，亦可依据焊条直径和焊接位置将电流调大至适合焊接为止，得到一个较好的焊接熔池，使得焊条金属和母材金属两侧很好的熔合，焊缝表面平顺，波纹细密，外观成形漂亮。

另外，执行合理的焊接工艺规范，选择合格的焊接设备，避免出现电弧偏吹都可有效的解决产生咬边的问题。
五、焊接安全管理

（一）手工焊接注意事项
1、焊前检查焊机接地是否良好，焊钳和电缆的绝缘必须良好。
2、焊接时应站在木垫板上，不许赤脚操作。不准赤手接触导电部分，防止触电。
3、为防止有害的紫外线与红外线的伤害须戴上手套与面罩，防止弧光伤害和烫伤。
4、击渣时要注意敲击方向以防焊渣飞出伤人。
5、工件焊后不准直接用手拿，用铁钳夹持。
6、氧气瓶、氩气瓶和二氧化碳气瓶不得撞击和烘烤暴晒。
7、氧气瓶嘴不许有油脂或其他易燃品，板手不得有油污。
8、乙炔瓶周围不许有火星，与氧气瓶要隔一定距离放置。
9、实习完后要清理好场地及设备工具。
（二）焊接设备安全
1、线路的接线点必须紧密接触，防止因松动、接触不良而发热。
2、焊钳任何时候不得放在工作台上，以免短路烧坏焊机。
3、发现焊机或线路热烫时，应立即停止工作。
4、操作完毕或检查焊机及电路系统时必须拉闸，关闭电源。

（三）安全操作规程
1、防触电：工作前要检查焊接机接地是否良好；检查焊钳电缆是否良好。 特别注意：焊机后面380V 电压。
2、防弧光灼伤和烫伤：电弧光含有大量的紫外线和红外线以及强烈的可见光，对眼睛和皮肤有刺激作用，焊过的工件不要用摸，敲击焊渣时，要用力适当，注意方向。
3、防护用品：施焊前穿戴好电焊面罩、皮手套、胶底鞋 。
4、设备安全、交流的弧焊机、焊钳不要放在欧工体上或工作台上，以免短路、烧坏焊机。工作中，如发现高热现象、或焦臭味、立即停止工作，关掉电源，然后报告老师。
5、如出现眼睛灼烧的自我防治：人乳点滴、滴眼液、冷湿毛巾敷眼。

六、结论

以上几种解决焊接表面咬边的方法，在长春市两横三纵东部快速路多处主路交叉口采用钢结构形式的钢箱梁制作和安装实际生产中，得到较为广泛应用，在一定程度上较好解决了咬边的问题。