Question

焊接工艺评定是如何进行的?

Answer 1

在设计或选择坡口焊缝角度时，必须注意施焊可达性，其中主要考虑根部间隙、钝边和根部半径等参数。需要综合多方面因素，才能选择出最合适的焊接坡口角度。以下是所虑因素：

（1）焊条电弧焊时，为了保证焊条能够接近接头根部，并能在多层焊时侧边熔合良好，当减小坡口角时，根部间隙必须增大。

注意，前者减小，可用较少的填充金属量。而后者增大，却增加填充金属量。研究发现，板厚δ＜20mm时，用大坡口角度而用小根部间隙，δ＞20mm时用小坡口角度大根部间隙的坡口形式才算经济的。

（2）根部间隙过小，根部难以熔透，并须采用较小规定的焊条，从而减慢焊接过程;若根部间隙过大，虽然应用衬垫可保证焊接质量，但需较多的填充金属，从而提高焊接成本，并增加焊接变形。

（3）熔化气体保护焊由于焊丝细，且使用特殊导电嘴，可以实现厚板（＞200mm）L 形坡口的窄间隙（＜10mm)的对接焊。

（4）开坡口的接头，不留钝边的坡口称锐坡口，背面无衬垫情况下焊接第一层焊道时极易烧穿，而且需用较多的填充金属，故一般都留钝边。钝边的高度以既保证熔透又不至烧穿为度。

焊条电弧焊V或U形坡口的钝边一般取0～3mm，双面V或U形坡口取0～2mm。埋弧焊的熔深比焊条电弧焊大，故钝边可适当加大以减小填充金属。

留钝边的接头，根部间隙的大小主要决定于焊接工艺与焊接位置。在保证焊透的前提下，间隙尽可能小。平焊时，可允许用较大焊接电流，根部间隙可为零；立焊时根部间隙宜大些，焊厚板时可在3mm以上。

（5）J形或U形坡口上常做出根部半径，主要是为了在深坡口内焊条或焊丝能接近焊缝根部，并降低第一层焊道的冷却速度，以保证根部良好的熔合和成型。

焊条电弧焊时，根部半径一般取R=6～8mm，随板厚增加和坡口角减小而适当增大。

（6）若条件允许，板厚结构宜设计或选用双面开坡口的焊缝，双面V形焊缝不仅比单面V形焊缝少用一半的填充材料，而且可作两面交替焊接，把焊接角度控制到最小。

（7）背面无衬垫的对接接头，在钝边部位常有未焊透或夹杂等缺陷，一般都要求从背面进行清根。现广泛采用碳弧气刨方法清根。清根深度应确保露出无缺陷的焊缝金属，而且清根后的沟槽轮廓形状也应便于运条施焊。

扩展资料：

在电流、电压相同的情况下，坡口角度越大，熔深越深；坡口角度越小，熔深越小。

焊丝只要接触到被焊工件产生短路就会形成电弧开始溶化。但是，开有坡口焊缝的焊接，关键是焊丝在坡口的什么位置地方接触产生短路。用4.8mm直径焊丝做试验，在坡口夹角大小不同的焊缝里焊丝端部所伸到坡口内的位置是不同的。

夹角大，焊丝端部接近坡口根部近；相反，夹角小，焊丝端部离坡口根部距离就大。也就是说开有V形或Y形坡口的焊缝焊丝是在坡口斜坡面随着坡口夹角大小的变化所接触到不同的点产生短路。

而没有坡口的拼板对接缝焊丝端部是在钢板平面接触产生电弧开始融化。

1、电弧形状

当电流电压一定的情况下，电弧的形状是不变的，而会随着坡口夹角的大小上下移动，不会发生左右的变化。很明显，在电弧电压不变的情况下，电弧熔化点到母材的距离相同。

坡口角度越小，电弧为保持原来形状，电弧上移，电弧下坡口根部的距离就越大；反之，坡口角度越大，电弧为保持原来形状，电弧下移，这个距离就越小。

由于电弧是由电压控制，电弧长度与电压成正比，随着电压的变化而变化。改变坡口角度，电弧所能到达坡口根部的距离明显不同。

2、穿深厚度

在12个不同角度坡口的试验中，穿透深度也是随着坡口角度大小的变化而变化的，30°～45°坡口形成了负数，50°正好为零，随着坡口角度的加大穿透深度也随着加大直至焊穿。

同时可以看出随着坡口角度由小到大，电弧至根部距离是由大变小，未融合深度也是由大变小，而穿透深度是由小变大。不难分析，角度越小，钝边需要随着减小甚至不留钝边，角度加大，钝边也要适当地加大。

所以角度大小与钝边成正比。根据以上分析，45°以下角度坡口留8mm钝边不能满足焊缝要求，需减小钝边厚度来保证焊缝质量，但是角变形较难控制。

70°以上角度坡口虽然能充分焊透，但是有些浪费材料。恰到好处的坡口角度与达到理想焊缝质量要求的坡口角度为50°～60°。

3、节能分析

以直径4.8mm焊丝，焊剂SJ101为例。

以每1m焊缝计算，板厚25mm，开V形坡口不留根。坡口角度分别为50°、60°、70°。试验结果显示：50°坡口需用焊丝1900g，焊剂1580g；60°坡口需用焊丝2294g，焊剂2276g；70°坡口需用焊丝2648g，焊剂2644g。

以40万t船为例。

对接焊缝约86600m，埋弧焊焊缝就以50km计算。50°坡口消耗焊丝95000kg，焊剂79000 kg；60°坡口消耗焊丝114700kg，焊剂113800kg；

70°坡口消耗焊丝132400kg，焊剂132200kg。另外在气能、电能、工时方面也有一定的节减，在一定程度上缩短了场地周期。

参考资料：百度百科-坡口角度