单层单道焊、多层单道焊以及多层多道焊接应用解析
单层焊接还是多层焊接主要根据焊脚尺寸要求,对于CO2气体保护焊接,焊脚尺寸≤6mm可以选择单层焊接,焊丝直径:1-1.2mm。焊脚尺寸超过6mm选择多层焊接。
对于焊条电弧焊接,焊角尺寸≤8mm,采用单层焊接。焊条直径:3-5mm。焊脚尺寸超过8mm,则选择多层焊接。
也就是说:原则上,对于CO2气体保护焊接来说,每道焊缝的焊脚尺寸大概在4-6mm。对于焊条电弧焊接来说,每道焊缝的焊脚尺寸大概在4-8mm。
多层焊接又分为多层单道焊接和多层多道焊接。
多层焊接
注意,多层焊接时,第二道焊缝覆盖第一道焊缝时,要考虑熔深和前道焊缝熔化因素,比如焊条电弧焊焊接完成后,第二道焊缝控制在6-8mm,第一道焊缝焊脚实际减小2mm,最终两道焊缝的焊脚尺寸正常在10-12mm。根据每道焊缝焊脚尺寸,就可以理解后面的多层多道焊接时需要的层数和道数。
本次重点介绍焊条电弧焊接时,单层单道焊接,多层单道焊接以及多层多道焊接如何应用和操作要求。
单层单道焊接(一层一道焊缝)
前面说过,对于焊条电弧焊接,焊角尺寸小于8mm时,通常采用单层单道焊接,但是从操作手法上又分为两种情况:
1)焊脚尺寸小于5mm的焊缝。
焊脚尺寸小于5mm时,采用直线形运条法和短弧进行焊接,焊接速度要均匀。焊条角度与水平板成45°,与焊接方向成65°~80°的夹角。焊条角度过小会造成根部熔深不足;角度过大,熔渣容易跑到前面造成夹渣。
使用直线形运条法焊接时,要将焊条端头的套管边缘靠在焊缝上,并轻轻地压住它,当焊条熔化时,会逐渐沿着焊接方向移动。这样不但便于操作,而且熔深较大,焊缝外表也美观。
2)焊脚尺寸在5~8mm的焊缝。
焊脚尺寸在5~8mm时,需要采用斜圆圈形或反锯齿形运条法进行焊接,但运条速度不同,具体方法:
8mm焊缝运条方法
如图所示,a点至b点运条速度要稍慢些,以保证熔化金属与水平板很好熔合。b点至c点的运条速度要稍快些,以防止熔化金属下淌。
当从b点运条到c点时,在c点要稍作停留,以保证熔化金属与垂直板很好熔合,并且还能避免产生咬边现象。
c点至b点的运条速度又要稍慢些,才能避免产生夹渣现象及保证根部焊透。
b点至d点的运条速度与a点至b点一样要稍慢些。d点至e点与b点至c点相同,e点与c点相同,要稍作停留。
整个运条过程就是不断重复上述过程,同时在整个运条过程中,都应采用短弧焊接,这样所得的焊缝才能宽窄一致、高低平整,不产生咬边、夹渣、下垂等缺陷。
二、多层单道焊接(多层、每一层一道焊缝)
焊条电弧焊时,当焊脚尺寸在8~10mm时,通常采用两层两道的焊法。先焊接一层,然后焊接第二层。
焊接第一层时,采用3~4mm直径的焊条,焊接电流稍大些,以获得较大的熔深。采用直线形运条法,在收尾时应把弧坑填满或略高些,首先焊接一道焊脚尺寸为5mm左右的焊缝。这样在焊接第二次收尾时,不会因焊缝温度增高而产生弧坑过低的现象。
焊接第二层时,可采用4mm直径的焊条,焊接电流不宜过大,电流过大会产生咬边现象。用斜圆圈形或反锯齿形运条法施焊,具体运条方法与单层焊相同。但是第一层焊缝有咬边时,在第二次焊接时,应在咬边处适当多停留一些时间,以弥补第一层咬边的缺陷。
注意:在焊第二层之前,必须将第一层的熔渣清除干净,如发现有夹渣,应用小直径焊条修补后方可焊第二层,这样才能保证层与层之间紧密的熔合。
三、采用多层多道焊(多层、每层多道焊接)
焊条电弧焊时,当焊接焊脚尺寸大于10mm的焊缝时,实际生产中都采用多层多道焊。如果采用多层单道焊接,由于焊缝表面较宽,坡度较大,熔化金属容易下垂,给操作带来一定的困难。
焊脚尺寸为10~12mm时,两层三道来完成。
焊第一层(第一道)时,可采用较小直径的焊条及较大焊接电流,用直线形运条法,收尾与多层焊的第一层相同。焊完后将熔渣清除干净。
焊接第二道焊缝时,应覆盖不小于第一层焊缝的2/3,焊条与水平板的角度要稍大些,一般为45°~55°,使熔化金属与水平板很好熔合。焊条与焊接方向的夹角仍为65°~80°,用斜圆圈形或反锯齿形运条。焊接时应注意熔化金属与水平板要很好熔合。
焊接第三道焊缝时,应覆盖第二道焊缝的1/3~1/2。焊条与水平板的角度为40°~45°,角度太大易产生焊脚下偏现象,一般采用直线形运条法,焊接速度要均匀,不宜太慢,因为速度慢了容易产生焊瘤,使焊缝成形不美观。
注意:当第二道焊缝覆盖第一层大于2/3时,在焊接第三道时可采用直线往复运条法,以避免第三道焊缝过高。如果第二道覆盖第一道太少时,第三道焊接时可采用斜圆圈运条法,运条时在垂直板上要稍作停留,以防止咬边,这样就能弥补由于第二道覆盖过少而产生的焊脚下偏现象。
前面讲过,焊条电弧焊焊接完成后,每层焊缝的厚度基本在4-6mm左右,所以,焊脚尺寸越大,焊接层数、道数就越多。如果焊接焊脚尺寸大于12mm以上的焊件时,就要增加层数了,可采用3层6道、4层10道来完成。最终的焊脚尺寸要靠层数和道数以及每道的焊脚尺寸大小共同确定。注意:焊接出来焊缝的最好是近似等腰三角形。
多层多道焊接焊缝排布
通过以上我们对焊条电弧焊的几种焊接方式:单层单道焊接、多层单道焊接、多层多道焊接应用场景和焊接手法有了一定的了解。焊脚尺寸是选择层数和道数的基础,焊条电弧焊每道焊缝的焊脚尺寸为6-8mm,这是分析层数和道数的基本依据。
CO2气体保护焊接选择方法和焊条电弧焊的基本原则一样,只是CO2气体保护焊接每道焊缝的焊脚尺寸为4-6mm。多层多道不仅是为了方便焊接保证尺寸,同时也是减小热输入和控制焊接变形的一个主要手段之一,实际应用非常广泛。