3.5 各种焊接位置的操作方法

根据焊件接缝所处的空间位置，焊接位置分为平焊、立焊、横焊和仰焊。焊接位置可用焊缝倾角和焊缝转角的不同来区分。

处于不同焊接位置的焊缝，其焊接操作方法也有所不同。操作经验比较丰富的焊工认为，各种位置焊接操作的共同要点是：应当通过保持正确的焊条倾角和掌握好运条的三个动作，把熔池温度严格地控制在一定的范围内，使熔池金属的冶金反应完全，气体、杂质排除彻底并与基体金属熔合良好。虽然熔池温度不容易直接测得，但是经验证明，熔池温度与熔池的形状和大小有关。因此焊接操作中只要仔细观察并控制熔池的形状与大小，并根据其变化情况不断调整焊条倾角和运条动作，就能达到控制熔池温度，确保焊接质量的目的。由于熔池形状与大小对于控制焊接质量很重要，而且在操作中是可以看到的，因此控制熔池形状与大小是焊条电弧焊操作中最中心的技术要点。为此，首先对运条的倾角及动作加以分析。

（1）焊条倾角 掌握好焊条的倾斜角度，可控制住熔化金属与熔渣，使其很好分离，还可防止熔渣的超前现象和控制一定的熔深。立焊、横焊和仰焊时，还有防止熔化金属下坠的作用。

（2）横摆动作 横摆动作能保证两侧坡口根部与每个焊波之间相互很好熔合，获得适量的焊缝熔深与熔宽。

（3）稳弧动作（横摆时电弧在某处稍加停留之意）稳弧动作能保证坡口根部很好熔合，增加熔合面积。

（4）直线动作 直线动作能保证焊缝直线敷焊，并通过变化直线速度控制每道焊缝的横截面积。

（5）焊条送进动作 焊条送进动作主要是控制弧长，其作用与焊条倾角相似。

以上动作是相互密切配合的。横摆速度和直线速度在一定焊条倾角条件下，两者间的变化直接影响熔池的形状和大小。在两个速度相同或以不同速度配合时，可以使熔池成半圆形、横向半椭圆形或纵向椭圆形。熔池大小的控制，必须在很好地熔合及保持开始形状的情况下，使这两种速度等速增减来加以控制。

以下分别介绍各种焊接位置的操作要点。

3.5.1 平焊法

焊缝处在水平位置时的焊接操作方法称为平焊法。根据焊接接头形式的不同，平焊法又有对接、搭接和角接平焊等。

1.对接平焊法

平焊时，由于焊缝处在水平位置，熔化金属不会从熔池中流出，并且焊药熔渣能均匀地浮在熔化金属的上面，因此最易焊接。但当焊接电流和坡口技术规范选用不合适时，容易形成根部未焊透或由于烧穿而形成焊瘤。运条不正确时，熔渣和熔化金属时常混合不清，或熔渣向熔化金属前面流动（熔渣越前），容易造成焊缝中夹渣、气孔和未焊透等缺陷。

对接平焊的操作步骤及要点主要有以下几个方面。

（1）坡口的加工 对于薄钢板（厚度<6mm）或要求不太高的工件，可以采用不开坡口的对接法。坡口的加工可用刨床刨削（或刨边机刨）、氧乙炔焰切割、风铲铲削，或用砂轮机打磨，也可用锉刀锉等，但不论采用哪种方式加工，都应保证坡口附近10mm以内无油污、铁锈和脏物等。

（2）正确选择对口间隙 选择对口间隙时，应考虑以下几个因素：

1）焊条性质。对于长渣焊条（施焊时，熔化金属很稀，熔渣不易凝结的焊条），因为穿透力很强，对口间隙不能太大；对于短渣焊条（施焊时，熔化金属发黏，熔渣容易凝结的焊条），因为穿透力不大，对口间隙应适当放大。

2）焊条直径。

3）焊件厚度。

4）焊接电流。

（3）不开坡口的对接平焊施焊方法 对于不开坡口的对接平焊，第一层焊接时用直径φ3.2mm的焊条，对口间隙为焊件厚度的一半以上，电弧要短，电流略大，焊条沿焊缝中心用直线或前后来回摆动、灭弧等方法施焊，动作要快。为保证根部焊透，在运条过程中，必须始终保持熔池前面留出一个被电弧吹成的小圆穴（圆穴大小等于焊条直径或略小），如图3-18所示。

运条速度应该均匀适当。若过慢，形成的大量液体金属在电弧前面移动，妨碍电弧对焊缝根部的直接作用，会导致未焊透；过快时，焊缝单位长度的受热不足，同样会导致未焊透。熔化金属的截面较小，在它里面由于冷却时的变形和应力集中，可能会产生裂纹。运条时，若发现熔渣与熔化金属混合不清，可把电弧拉长一些，同时将焊条前倾，此时焊条与前进方向成30°角左右，可以往熔池后面推送熔渣，如图3-19所示。随着这个动作，熔渣被推送到了熔池后面。待熔渣和熔化金属分清后，焊条可再恢复正常角度继续焊接。

图3-18 熔池前面保持一小圆穴

图3-19 推送熔渣方法

如果采用双面焊接，首先焊接正面焊缝，一般焊两层。焊第一层时电流稍大些，速度宜快。焊第二层时电流应选小些，以获得良好的成形和适当宽度。焊反面封底焊时，应首先清除根部的焊渣，为了保证焊透，电流宜稍大。

（4）开坡口的对接平焊施焊方法 当焊件、钢板（厚度≥6mm）或重要焊件焊接时，因为电弧很难使焊缝的根部焊透，应开坡口。开坡口的焊缝一般都要进行多层焊接或多层多道焊。

1）第一层焊接时，采用较细焊条（直径φ3.2mm），其运条角度应根据具体情况而定，如图3-20所示。其中，图3-20a所示为对口间隙太小时的焊条角度，图3-20b所示为对口正确时的焊条角度，图3-20c所示为对口间隙太大时的焊条角度。

图3-20 平缝施焊运条角度

a）正弧焊法 b）顶弧焊法 c）顺弧焊法

正常运条时采用顶弧焊法，即电弧始终吹在熔池上，而不打穿坡口。这种焊法可以避免穿透和气孔等缺陷。

焊接过程中，要随时注意焊缝金属的熔化情况，应保持熔池（或称熔潭、弧坑）处于红热状态，当发现熔池变为白热（指通过有色防护镜观察）时，即表示温度相当高，焊件可能被烧穿，此时就要灭弧。灭弧时，焊条向熔池后方运动，使电弧熄灭。待熔池由白热转为红热（通过电焊护目镜观察熔池时呈橘红色，说明熔池并未完全凝固）时，即需马上在熔池上引燃电弧继续进行焊接。以后温度再增高时，再使电弧熄灭，这样反复操作，可得到质量较高的焊缝。

如果对口间隙偏小，或者焊接电流偏小时，为防止焊不透，焊条倾角应小一些，并且压着电弧（短弧），紧靠坡口钝边来施焊，且电弧应该在间隙特别小的地方多停留一些时间，以使金属充分熔化。此时必须注意焊条轴线应与焊件保持垂直，如图3-21a所示；否则易烧偏，产生偏透缺陷，如图3-21b所示（图中箭头指向缺陷，即偏透造成的单边未焊透）。

图3-21 焊条的位置和形成的焊波形状

a）正确的焊条位置和形成的焊波形状 b）不正确的焊条位置和形成的焊波断面形状

若对口间隙较大，为防止烧穿，必须将焊条倾斜，严格遵循顺弧焊法，即电弧大部吹在空间，而不打穿坡口。当间隙偏大时，如果无法一次焊成，则可采用三点焊法，如图3-22所示。

先将坡口两侧各焊上一道焊肉（即图3-22中1、2两道焊缝），使对口间隙变小，然后再进行图中焊缝3的敷焊，从而形成由焊缝1、2和3共同组成的一个整体焊缝。但是在一般情况下，不应采用三点焊法。

图3-22 三点焊法的敷焊次序

2）其余各层焊法。第二层焊缝焊接前，应将焊渣清除干净，电流应比第一层大些，以便把第一层焊缝中的缺陷熔化掉（气孔、夹渣等）。第二层施焊中发现有类似沸腾和爆裂现象时，必须注意防止坡口两侧形成凹口（这种凹口处容易形成夹渣）。焊接表层时，电流应适当小些，以防止咬肉（咬边）。运条（特别是横向摆动）应很均匀，以形成整齐美观的表层焊缝。

（5）对接平焊的工艺参数 表3-16给出了对接平焊推荐使用的工艺参数。

表3-16 推荐对接平焊的工艺参数

（续）

（6）低氢型焊条的操作要点 对于重要的焊接构件和低合金钢焊件的对接平焊，为防止焊接时由于低氢的作用而产生裂纹并改善焊缝与热影响区的韧性，常选用低氢型焊条。使用这种焊条，首先要严格按照说明书要求的烘干条件烘干焊条；其次构件焊接处必须彻底清除油污、铁锈、水分和其他脏物，并且要采取熟练而正确的操作方法，否则会产生大量气孔和夹渣等。

操作时，一般情况下要采用短弧，且手把越稳、电弧越低越好。正确的焊条角度也很重要，焊条应与焊接前进方向成85°～90°角，焊条左右应保持90°，若角度过大或不正，即使压低了焊条，电弧也不是真正的短弧，特别是直流电源更易产生偏吹而形成长弧。要求短弧的目的，就是不让空气侵袭熔池。最好采用多层焊并且每层焊肉应薄些，这样不但可使气体和熔渣容易析出，减少造成各种缺陷的可能性，而且在产生缺陷后也容易处理，同时还能更好地将母材的合金元素过渡到焊缝金属中去，提高焊缝强度。多层焊时，每层方向应相反，以使整个焊缝热量均匀，其操作手法宜采用画圈式的横向摆动。这种手法的好处是可使熔池的冷却速度缓慢，使焊缝中的气体有比较充分的时间析出，从而得到质量好的焊缝。

2.搭接和角接平焊法

T形、十字形和角接接头处于平焊位置进行的焊接称为船形焊。船形焊的焊条位置如图3-23所示。这种焊接位置相当于在90°角V形坡口内的水平对接缝，低压无压容器及管道的搭接焊缝和角接焊缝常应用此类结构，且由于操作技术比较简单，故易被焊工掌握。

搭接和角接焊缝平焊第一层时，应选用较大的电流，以保证焊缝有足够的熔深。当焊件厚度相同时，焊条倾角正好是夹角的一半，即：t₁=t₂时，α₁=α₂，如图3-24所示。

图3-23 船形焊

图3-24 搭接和角接平焊时焊条的倾角Ⅰ

当焊件厚度不同时，焊条应偏斜，使电弧热能的大部分作用于厚度较大的一侧，即：t₂＞t₁时，α₂＞α₁，如图3-25所示。

在多层焊的情况下，搭接平焊缝、横焊缝及仰焊缝通常采用多道焊法（焊脚尺寸要求8mm以上时）。若采用单道多层焊法（焊脚尺寸小于8mm时），则焊条的位置和摆动形式如图3-26所示。

图3-25 搭接和角接平焊时焊条的倾角Ⅱ

图3-26 焊条的摆动

表3-17给出了T形接头横角焊推荐使用的工艺参数。

表3-17 推荐T形接头横角焊的工艺参数

3.5.2 立焊法

焊缝处在垂直位置时的焊接操作方法称为立焊法。与平焊法一样，根据焊接接头形式的不同，立焊法也分对接、搭接和角接立焊等。搭接和角接立焊时，其操作时的运条方式基本上与对接立焊相同，故只要掌握对接立焊的操作方法便可以了。

1.立焊施焊方法

由于立焊处于垂直位置，熔化了的金属熔滴因重力作用有下流的倾向，即熔化金属下坠，因此易形成焊瘤。焊接表面时，运条不正确易造成咬边现象，同时由于重力作用，熔渣易从熔池内自然向下坠落，因而熔化金属和熔渣易分离，焊工易分清熔化金属和熔渣。

由于立焊引起的收缩比平焊大，故立焊对口时，焊缝末端间隙应比始端大。

（1）不开坡口对接立缝施焊法 常用于薄焊件（厚度<6mm）的焊接。为防止熔滴下坠，应采用较小电流和适当的焊条角度。其操作方法有两种：

1）从上向下焊接。采用此方法时，宜选用熔渣粘度大的细焊条，电流适当加大，采用直流反接；电弧是在焊缝的上顶点引燃，然后将焊条稍向下倾斜，并向下移动；必须保持极短电弧，利用焊条端部托住熔化金属，尽量避免横向摆动。此方法熔透深度小，焊接速度快，但熔化金属和熔渣易下坠，焊缝易夹渣，故用于次要构件的焊接。

2）从下向上焊接。采用此方法时，其熔透深度较大，可利用焊条端部托住熔化金属，放慢焊接速度，采用短弧及快速灭弧的方法，同时必须保持熔池上端有电弧收成的一个小圆穴，否则不易熔透。正常的运条角度如图3-27所示。焊件厚，运条角度宜大；焊件薄，运条角度宜小。

当对口间隙很小时，必须适当加大焊接电流，采用走直线或稍加摆动的方法，利用短弧、慢速度使热量集中，以便充分焊透。对口间隙很宽时，必须适当减小焊接电流，采用横向摆动、短弧、快速，熄弧时间也相应延长，以免烧穿。

（2）开坡口对接立缝施焊法 当焊件、钢板（厚度≥6mm）或重要焊件焊接时，需开坡口，焊接一般都采用多层施焊法，层数多少可根据焊件厚度来决定。运条手法绝大部分采用从下向上的焊接方式。各层的焊接方法如下：

1）根部焊接。根部焊接是一个关键，要求透度均匀，没有缺陷，所以应注意以下要领：焊接根部应选用直径为3mm的焊条，以便于运条和控制熔透。选用较小电流，一般比平焊小15%～20%，焊条向下倾斜，其角度为60°～80°。熔穿时，在熔池上端有一小孔，并可观察到电弧从没有被熔化的坡口间隙当中贯穿过去。在保证熔透情况下，焊接速度尽可能快些，以免过透和产生焊瘤。往往因为焊接应力而产生上端对口间隙缩小的变形，故在运条到上方时，应使焊条逐渐与焊件垂直，此时必须使电弧直接作用于坡口的中央。当对口间隙很小时，采用图3-28所示的焊条角度。

图3-27 运条角度

当使用的焊条熔化金属发黏，同时选用小电流时，可不灭弧，而焊条稍作横向摆动（图3-29），并在坡口两侧停顿一下。

图3-28 小间隙立焊缝的焊条角度

图3-29 小电流摆动焊法

当采用熔化金属发稀的焊条时，必须注意以下两点：第一，任何情况下，要保证熔池中的熔渣和熔化金属很好地分离，使熔化金属保持清亮，以便观察和掌握运条过程；第二，灭弧后再次引弧接头时，必须在原来熔池的末端接上去，这样不但外观整齐，而且可将原熔池中的残留缺陷熔化掉，提高焊接质量，如图3-30所示。

切不可在原来熔池的前端接头，否则就可能产生接头的脱节现象，形成不连续的焊缝，如图3-31所示。接头时，为避免冷接现象，可先用长弧烤热后再接上去。

图3-30 连续的焊缝接头

图3-31 中断的焊缝接头

如果对口间隙很大又无法修整时，可采用三点焊法。

2）其余各层焊法。在焊第二层之前，对第一层焊缝表面应进行清理和修整，过于凸起的部分应该铲平，出现的缺陷和飞溅应全部清除干净，特别要注意坡口两侧，因为这些地方往往因存在咬边缺陷或深沟而易造成夹渣。

表层焊接时，一般采用一字形或反半月形运条，并选用较小的电流参数，以防熔化金属下坠和咬边（因为大电流灭弧方法得不到美观的焊缝）。横向摆动时（图3-32），两边慢中间快，即图中1、2两点停留时间比3点长一些，以防咬肉并可使焊缝平整。

3）立焊表层接头方法。立焊表层的接头主要应注意以下方面：

第一，把灭弧时熔池处残留熔渣去掉，最好是用工具将接头处修理成缓坡形（图3-33），这样做对第一层来说更重要。

图3-32 立缝表层的横向摆动

第二，用长弧烤热接头处（烤热时间为3～4滴熔化金属下落时间），烤热后马上将电弧移至接头的一侧（图3-34）。此时，电弧比正常焊接时略长一些。随即迅速把接头焊接起来。

图3-33 接头的修理

图3-34 焊接表层引弧后的焊条位置

接头时，如果出现熔渣和熔化金属混合不清，一般是因为接头处预热温度不够及焊条角度不正确引起的，所以必须将电弧稍微拉长一些，并延长在接头处的停留时间，同时将焊条垂直于焊件（或偏向下方），这样熔渣就会自然地滚落下去。当看清熔化金属后，就可以接头，并继续进行施焊。

第三，若能迅速换好焊条，而且熔池还保持红热状态未完全冷凝，就可在焊道内熔池上方引弧，然后再将焊条拉回熔池中心进行焊接。

（3）立焊的工艺参数 表3-18给出了对接接头立焊推荐使用的工艺参数。

表3-18 推荐对接接头立焊的工艺参数

表3-19给出了T形接头立焊推荐使用的工艺参数。

（4）低氢型焊条的操作要领 当采用低氢型焊条进行对接立焊时，其操作要领如下：

1）根部的焊接。这是立缝焊接的关键，穿透不好会影响整个焊缝质量。对口间隙不宜过大，钝边应在1mm以下，焊接时电流要小些，用细直径焊条（一般用φ3.2mm），电弧要压低1～1.5mm，并紧贴坡口钝边，焊条作直线形或小月牙形运动，不准作挑火运动。焊条向下倾斜并与工件形成近90°的角。换焊条速度要快，在熔池还红热时就立即打火接头，并往里面压电弧使其根部熔透。第一层焊肉中间不宜过高。较大的突出部分和根部背面的焊瘤内部往往有大量气孔，焊缝两边出现凹槽，容易产生夹渣，故要求第一层焊肉的两面越平越好。

表3-19 推荐T形接头立焊的工艺参数

2）第二层的焊接。第一层可能由于间隙过大而造成气孔，所以在第二层焊接时，应采用三角形横向摆动，以便将第一层焊肉再次熔化，消除其内部缺陷。但这种方法易造成焊缝两边咬肉，所以摆动到焊缝两边应多停留一些时间。

3）其余各层的焊接。主要应注意第二层焊缝的两边，特别是咬肉过深的地方，否则易产生夹渣。应采用一字形或月牙形的焊接手法。

4）表层的焊接。表层的焊接应美观。表层焊缝的前一层焊接时，焊缝中间焊肉要平，不要把焊缝两边的坡口边烧掉，并留出2mm左右的深度。焊接面层时，视线一定要正对着焊缝，焊条角度要正，一般与焊接前进方向成85°～90°角，焊条左右成90°角。运条时，两边慢中间快，采用短弧，焊条紧靠熔池，快速摆动和上升。前进跨度和压坡口边宽度都等于焊条半径。

3.5.3 横焊法

横向焊缝的焊接操作方法称为横焊法。根据焊接接头形式的不同，横焊法又有对接、搭接和角接横焊等。

1.对接横焊法

横焊缝一般都采用多道焊法。这种焊法易造成焊缝层间夹渣，焊缝外观经常形成条状凹槽而显得不平整。横焊时，由于熔化金属受重力作用有下坠倾向，若掉落在未熔化的下侧坡口上，易形成熔合不良和焊不透的缺陷。

对接横焊的操作步骤及要点主要有以下几个方面。

（1）对口要求 对于较薄构件（板厚3～5mm），可不开坡口，通常对口间隙为焊件厚度的一半。若厚度较大时，为了易于焊透，同时又使焊接容易掌握，通常开单斜面坡口，对口的上侧做成40°～60°的坡口，如图3-35所示。很多构件也可用V形坡口。

（2）定位焊 定位焊焊缝起固定焊件并使焊缝具有一定的对口间隙的作用。因此定位焊尺寸不宜过大，焊点厚度为5mm左右，长度为30～50mm。若过短或过薄时，往往由于应力的作用而产生裂纹。这种裂纹在施焊中易残留在焊缝根部，并在受力后扩展，造成整个焊缝破裂。为了便于熔透接头处，定位焊焊缝的两个端部必须修成缓坡形，如图3-36所示。定位焊所用焊条应和焊接时使用的焊条一样。

图3-35 40°～60°单斜面坡口

图3-36 焊点的修理

（3）不开坡口焊缝根部的焊接方法 当焊接不开坡口的对接横焊缝根部时，应用φ3.2mm或更细的焊条，对口间隙适当放宽，电流稍大，用灭弧或挑弧法焊接。同时，必须保持熔池前端有一熔穿的小圆穴，焊条垂直于焊缝，使电弧穿透对口间隙，如图3-37所示。

（4）V形坡口焊缝根部的焊接方法 大型容器或贮罐都不带垫板。焊接时，通常运用挑弧或灭弧焊法来焊接根部，且保持适当的电弧长度，以便使熔滴容易从焊条过渡到焊件上去，并造成足够的熔深，使熔化金属和熔渣易于分离。若电弧压得太短或拉得过长，都会引起气孔、未熔透等缺陷。

对口间隙正常时，如果采用灭弧法焊接，一般从定位焊处开始引燃。引弧后，用长弧预热起焊点3～5s。预热后，迅速压短电弧，从坡口下侧引向焊道。不允许从坡口上侧引向焊道，因为熔滴会坠落在未熔化的坡口下侧表面上，形成焊不透的缺陷。起焊点a与原来焊点端部搭错5mm左右，如图3-38所示。

图3-37 挑弧焊法

图3-38 起焊处接头法

运条至焊点端部b点时，切勿灭弧，并在此稍停，同时将焊条向根部压一下，待发现接头处已被熔透时，方可灭弧。趁熔池未冷却尚保持红热状态时，立即引弧焊接，并全部采用顶弧焊法。当运条到与焊点另一端部（图3-38的c点）还有5mm左右时，不可灭弧，将焊条沿焊缝来回挑弧向前移动，到达c点接头时，将焊条向根部压一下，并在此稍停，以填满熔池。只有这样，才能将接头处熔透，得到高质量的焊缝。

如果熄弧不是在定位焊焊缝上，不可突然熄弧，必须待熔池填满后再熄弧。再次引弧焊接时，运条中如果发现熔渣与熔化金属混合不清，可略把电弧拉长，并往后面带动一下，这样熔渣即被推向后方并与熔化金属分离开来。

当坡口钝边较薄时，对口间隙应小一些，运用直线形或挑弧法焊接。但必须使起焊点有足够的电弧预热，否则不易焊透。运用此法时电弧要短，电流要大些。运条动作是将焊条沿焊缝纵向来回挑动前进，焊条在坡口根部多停留一些时间，将熔池半打穿，让根部充分熔透，这样就形成焊肉较薄、透度较小的焊缝。当坡口钝边较厚时，对口间隙应大一些，为防止根部烧穿过大，可采用带弧或灭弧方法前进。如果是对口不齐，局部缺肉，又无法修理的特殊情况，而对口间隙又很大，即大于焊条直径的1.5倍时，就只好运用两道或三道堆置法焊接了。两道或三道堆置法是选用较小的电流，直线运条，先在坡口下侧堆置焊道1，使对口间隙减小，然后进行焊道2的焊接，如图3-39所示。

焊道2的运条方式采用斜直线横向摆动顶弧焊法。此时，要特别注意该焊道与焊道1和上侧坡口的熔合情况，如图3-40所示。

图3-39 大间隙两道焊法

图3-40 两道焊法中焊道2摆动方式

如果间隙更大，则运用三道焊肉堆置法，即先用小电流直线运条，分别在坡口上、下侧堆置焊道1及焊道2，然后再用斜折线形方式堆置焊道3（图3-41）。

（5）单面坡口焊缝根部的焊接方法 单面坡口焊缝根部的焊接方法与V形坡口相同。

（6）其余各层的焊接 对接横焊通常采用多道焊接法来堆置焊缝，其焊接要点如下：

首先一定要把焊道之间及焊道与坡口交接处清理干净。焊接中要避免焊道之间及焊道与坡口交接处出现凹槽及咬边，否则里面残存熔渣很难清理，并常会引起焊缝夹渣。多层多道焊的堆焊顺序如图3-42所示。

图3-41 三道焊法堆置顺序及焊道3摆动方式

图3-42 多层多道焊法堆置顺序

其次，为了使焊缝表面平整、干净及美观，一定要选用适当加大的电流值，且各道之间不清除焊渣，连续堆焊。当运条至焊肉凸起处时，要加快前移速度，而在低凹处时要放慢运条速度，以填平凹坑。焊道接头时，电弧要稍拉长些，运条速度要快，以防接头突起。其运条方式可根据具体情况，采用直线或斜线运条，但每道焊肉的接头要错开10～30mm。

（7）横焊的工艺参数 表3-20给出了对接横焊推荐使用的工艺参数。

表3-20 推荐对接横焊的工艺参数

（8）低氢型焊条的操作要领 当采用低氢型焊条进行对接横焊操作时，坡口形式应采用V形或X形坡口，角度为70°。第一层要求焊透，无夹渣和气孔，焊条角度为80°～90°，运条方法同前。尽量避免挑弧或带弧法，此法容易产生气孔，增加飞溅，弄脏焊道。其他各层采用叠焊法（即多层多道堆置法）焊接，最好使用直径为4mm的焊条。

也可采用多层单道焊接法。其操作过程如下：将焊条向下斜前方移动，电弧移到焊缝下部时，压过坡口边缘2mm左右，并作一小段直线运动，以保证焊缝整齐和焊缝强度；在不熄弧的情况下，快速提上来，途中不停留；然后迅速在已形成斜焊波的二分之一处，紧压电弧作斜线运动（也可将电弧向左方稍带动一下避免咬肉，然后再作斜线运动），但焊波每条的粗细不宜超过5mm。这种手法不宜过于成直线，否则会形成焊肉中部和下部突出，而上部有咬肉的现象。一般斜度均在35°～50°。完成后的焊缝表面应高出母材2mm。

2.搭接横焊法

搭接焊缝横焊的操作方法较容易，要求焊条角度与水平成45°，与前进方向成75°，采用顶弧焊法，如图3-43所示。

一般第一遍采用直线运条，运条速度不宜过快，且运条时要看到一半熔池发亮而另一半熔池逐步随着焊条前进而覆盖焊肉，否则易造成夹渣。第二遍采用斜线形运条，电弧要短，速度稍慢，这样可使焊缝两边熔合良好，焊肉饱满。

图3-43 搭接横焊焊条角度

3.5.4 仰焊法

仰焊是各种焊接位置中最困难的一种焊接方法。由于熔池倒悬在焊件下面，没有固体金属承托，故使焊缝成形产生困难。此外，仰焊时，熔化金属由于重力作用有向下滴落的倾向，且焊工易疲劳；施焊中，常发生熔渣越前，故控制运条方面也比立焊和平焊要困难。

生产中，最常见的仰焊形式是对接仰焊。对接仰焊的操作步骤及要点主要有以下几个方面。

（1）坡口的开设 当焊件厚度为4mm左右、采用对接仰焊时，可不开设坡口，选用φ3.2mm的焊条即可。如果焊件厚度大于5mm，则要开坡口，坡口角度应比平缝和立缝大些。为了便于运条，焊条可以在坡口内自由摆动和变换位置。钝边厚度应小些，这是为了防止焊不透。根据经验，钝边厚度为1mm左右最合适，而坡口角度为60°～80°、对口间隙为2.5mm左右时能很好地运条，可得到根部熔透的焊缝。

（2）焊前准备工作 由于仰焊时焊工易疲劳，同时熔渣飞溅下落，易烧坏衣服，故在仰焊时要准备轻便的焊钳和软线，并且穿上防护较好、抗烧性强的工作服、手套和脚盖等。

（3）根部的焊接 对接仰焊时为了使根部焊透，必须遵循下列几个原则：

1）焊条沿焊缝纵向的移动速度在保证熔透情况下尽可能快些，否则焊缝根部容易烧穿，根部背面形成凹陷。

2）运条过程中尽可能不作或少作横向摆动，因横向摆动会使熔池面积增大，根部产生凹陷现象。

3）焊接电流比平焊小，比立焊大。若焊接电流太大易形成烧穿、凹陷等缺陷，而且飞溅很大，焊条熔化率增高，控制运条很不方便。但是电流过小会形成焊不透、熔化不良和夹渣等缺陷。

使用熔化金属发稀的焊条（长渣焊条）时，焊条倾角要大些（成45°～60°角），这样可避免熔渣越前而引起焊缝夹渣和妨碍运条。随着焊接过程的进行，为了便于使焊缝根部焊透，可将焊条逐渐成50°～70°倾角，如图3-44所示。

图3-44 仰焊运条角度

a）引弧时焊条角度 b）焊接中焊条角度

开始引弧时，需用长弧预热起焊处。预热时间不宜过长，通常较薄钢板的预热时间为看到滴落2～3滴铁液后即可。若焊件厚度大于10mm，可延长预热时间，但也不宜过长，以免产生凹陷现象。烤热后，迅速压短电弧，使其顶至坡口根部，稍停2～3s，以便烧透根部，如图3-45所示。

图3-45 仰缝起焊动作

a）焊前利用长弧预热 b）压短电弧送上熔化金属 c）焊条前移稍停以熔透根部

当发现焊缝根部被熔穿（露出一个被电弧烧穿的小圆穴）时，迅速将焊条带回熔池后方灭弧，在熔池尚未完全凝固时，再立刻引弧在原熔池处接头。整个焊接过程应始终保持电弧在半打穿状态下运条，即电弧一半作用在熔池，另一半作用在未熔化的坡口上。焊条沿焊缝纵方向的前移速度可稍快些，以形成比较薄的焊道。

若对口间隙太小，可选用较大的电流值，快速挑弧施焊；若对口间隙太大，则可选用较小电流，并作横向摆动或灭弧方法施焊。必要时，适当延长灭弧时间，以控制熔化金属不致下坠。“三点焊法”在仰焊时宜少用，这是因为操作不便，而且易造成夹渣和焊不透等缺陷。

若采用熔化金属发黏焊条（短渣焊条），则选用较小的电流值，采用半打穿状态。任何情况下，焊条都应前倾，以熔化端部指向熔池，但要避免用以下两种方式运条：

第一，焊条完全离开熔池而打穿坡口焊接。用这种焊法会使焊缝根部透度不均匀，甚至形成焊波的“脱节”现象，而且焊缝中常有气孔和夹渣，如图3-46a所示。

第二，不打穿根部焊接（即电弧完全作用于已熔化的熔池上）。用这种焊法会使焊缝根部熔化不良，透度不均，易产生焊瘤和凹陷，如图3-46b所示。

图3-46 仰焊时运条方式的比较

a）打穿坡口根部焊接方式 b）不打穿根部的焊接方式 c）半打穿状态焊法

经验证明，用半打穿状态焊接法能得到优质的焊缝根部（图3-46c）。用熔化金属发黏的焊条时可稍作横向摆动，在坡口两侧运条稍慢，焊条前移的速度比用熔化金属发稀的焊条时要慢些。

根部焊缝接头方法（如更换焊条时）和立焊相似，先用长弧烤热熔池再压短电弧，从熔池后端3～5mm处开始焊接，当焊条走至熔池前端坡口间隙处时将焊条向上顶一下，并稍作横向摆动，这时会在坡口间隙处将被熔成第一个孔眼，这样可使接头熔透。

（4）其余各层的焊接 对接仰焊时，为了便于熔滴从焊条端部吹到焊件上去，应保持短弧焊接。此外，焊层清理也很重要，下垂的焊瘤应铲平，焊道及坡口两侧的飞溅熔滴、焊渣等都应清理干净。层间焊接应选用较大电流，横向摆动方法与平焊和立焊相似，即两边较慢中间快，一般运用“反月牙形”或“一字形”手法的横向摆动，焊道要比较薄。若电流较大，则电弧要短，运条速度要快。运条中如果遇凹凸不平之处，则凹处运条要慢，凸处运条要快，但两侧运条要慢，以便得到平整的焊缝。

表面层焊接不要使用大电流，以免产生咬肉现象。为了使焊缝平整，最好不灭弧而连续施焊，且焊波要薄些。

（5）仰焊的工艺参数 表3-21给出了对接接头仰焊推荐使用的工艺参数。

表3-21 推荐对接接头仰焊的工艺参数

表3-22给出了T形接头仰焊推荐使用的工艺参数。

表3-22 推荐T形接头仰焊的工艺参数