焊接过程中除需严格控制材料、工艺、人员、环境等基础要素外,还需关注以下关键问题,以确保焊接质量、效率及安全性。以下从操作细节、缺陷预防、安全防护、效率优化四个维度展开详细分析:
一、操作细节控制:精细化管理,避免人为失误
坡口加工与组对精度
坡口角度与间隙:根据钢材厚度和焊接方法选择坡口形式(如I形、V形、U形),确保间隙均匀(通常为1-3mm)。间隙过小易导致未熔合,过大则增加填充量,引发变形。
错边量控制:组对时错边量应≤1mm(厚板可放宽至≤1.5mm),避免应力集中。例如,H型钢焊接时,需用专用胎架固定翼缘板与腹板,防止错位。
钝边处理:坡口根部钝边厚度需均匀(通常0.5-2mm),过厚易导致根部未焊透,过薄则可能烧穿。
引弧与收弧技术
引弧位置:在焊缝起始端前方10-15mm处引弧,待电弧稳定后移至焊缝起点,避免引弧缺陷(如弧坑、气孔)。
收弧处理:收弧时需填满弧坑,防止裂纹。对于埋弧焊,可采用焊机自动回焊功能;手工焊则需手动延长焊缝10-15mm,再缓慢熄弧。
多层多道焊衔接:每层焊缝接头需错开50mm以上,避免重叠区产生缺陷。例如,厚板焊接时,每层焊缝起点应与前一层终点呈“阶梯状”分布。
焊接速度与节奏
速度匹配:焊接速度需与电流、电压参数协调,过快易导致未熔合,过慢则增加热输入,引发变形。例如,CO?气保焊时,焊接速度通常控制在15-50cm/min。
间歇焊接:对长焊缝或厚板,需分段焊接并间歇冷却,防止局部过热。例如,每焊接300mm后暂停5分钟,待温度降至150℃以下再继续。
二、缺陷预防:针对性措施,降低返工率
气孔控制
保护气体管理:气保焊时,气体流量需适中(如CO?气体流量15-20L/min),避免气流过大导致紊流卷入空气。
防风措施:户外作业时,用防风棚遮挡,防止风速>2m/s时保护气体被吹散。
焊材干燥:焊条、焊剂需按说明书烘焙(如低氢型焊条350-400℃保温2小时),避免吸潮产生氢气孔。
裂纹预防
预热与后热:对高碳钢或厚板,焊接前预热至100-150℃,焊后立即后热(200-300℃保温2小时),消除残余应力。
焊材匹配:选用低氢型焊材(如E5015),减少氢致裂纹风险。
刚性固定:对易开裂结构(如十字形接头),采用临时支撑或夹具限制变形,避免应力集中。
夹渣与未熔合控制
多层多道焊清理:每层焊缝焊接前,需用角磨机或钢丝刷清除药皮、飞溅物,确保层间清洁。
焊接参数优化:适当增加电流或降低焊接速度,提高熔深,避免未熔合。例如,埋弧焊时,电流需≥600A以确保熔透。
摆动焊接技巧:手工焊时,采用小幅摆动(摆动宽度≤3倍焊条直径),促进熔池流动,排出杂质。
三、安全防护:规范操作,保障人身安全
个人防护装备(PPE)
防护服:穿戴阻燃、防烫的焊接工作服,避免火花灼伤。
防护手套:使用耐高温、防切割的皮革手套,防止手部烫伤或划伤。
防护面罩:佩戴自动变光面罩,过滤紫外线、红外线,保护眼睛和面部。
呼吸防护:在密闭空间或通风不良环境中,佩戴防尘口罩或供气式呼吸器,防止吸入有害气体(如锰氧化物)。
防火防爆措施
易燃物清理:焊接前清除周围10m范围内的易燃物(如油漆、木材),设置灭火器或消防沙箱。
气瓶管理:氧气瓶与乙炔瓶需分开存放(间距≥5m),远离热源和明火,气瓶需固定防止倾倒。
接地保护:电焊机外壳需可靠接地,防止触电事故。
通风与排烟
局部排风:在焊接工位安装排烟罩,及时吸走焊接烟尘,减少有害气体浓度。
整体通风:密闭空间需强制通风(如使用轴流风机),确保氧气含量≥19.5%,CO浓度≤30ppm。