船舶焊接 7. 埋弧焊单面焊工艺 埋弧焊单面焊工艺.docx

埋弧焊单面焊工艺 根据埋弧焊焊接电流大的特点，将焊件熔透，焊接熔池在坡口背面的衬垫内凝固而使焊缝一次成形。这种焊接工艺明显地提高生产率，改善劳动条件，如不需焊件翻身，不需焊缝背面清根，则可节约工时、材料和能源，其生产效率比传统的双面焊法提高2-4倍，是高效焊接技术之一，正在得到广泛的应用和不断改进。由于埋弧焊熔池的体积、质量较大，焊缝背面只有采用强制成形的衬垫，使熔池从形成到凝固全过程都在衬垫内受到良好的保护，才能达到正反面焊缝一次成形。 埋弧焊单面焊双面成形工艺一般用于大型拼扳对接焊，在固定工位上多采用龙门压力架、电磁平台对焊件进行定位。龙门压力架横梁装有压紧装置，通过压缩空气将焊件压紧在平台上，电磁平台则是以电磁作动力将焊件紧紧吸在平台上，其目的是将焊件压平并与衬垫贴紧，不使其有空隙、松动，以保证焊缝与衬垫对中。 如图1所示为压力架上使用铜衬垫埋弧焊的情况，借用数个加压气缸将焊件接缝紧紧压在平台板上，并在长形压缩空气室通入压缩空气，柱塞顶起使铜衬垫紧贴在焊件接缝的背面。压力架是根据钢板长度规格而设计的，钢板的规格长度通常为6m，8m，12m，铜垫板的长度应是钢板长度加上两端工艺板的长度。 图1 压力架上铜衬垫埋弧焊 1—加压气缸（共8个） 2—行走大车 3—加压架 4—焊机 5—铜衬垫 6—柱塞 7—长形压缩空气室 8—平台板 9—平台板纵向支座 10—横向底座 11—焊件 1．焊剂—铜垫法（FCB法） 20世纪80年代以来，出现了铜垫板法、焊剂垫法等单面焊技术，焊剂—铜垫法（Flux Cooper BAcking，简称FCB）则综合了上述两种焊接方法的优点。焊剂—铜垫法是在铜垫板上均匀撒布4～6mm 厚度的衬垫焊剂，然后用空气管等简单的顶压装置，将上述敷好焊剂的铜垫板压紧到焊缝背面使其与工件紧密贴合，再从正面进行单面焊接，最终形成背面焊道的一种单面埋弧焊接法。 焊剂—铜垫单面埋弧焊原理如图2所示。在中厚的铜垫板上铺上厚度均匀的衬垫焊剂，铜板由压缩空气软管托起，焊剂和工件背面接触严密。铜板厚约12mm，宽约120mm。焊剂厚度约5mm。由于焊剂的封闭作用和铜板的冷却作用，使下面的焊道成形很好，外观美，焊缝余高均匀一致。对坡口精度要求不太高，并且可以用较大的电流焊接。 图2 焊剂—铜垫法简图 为了防止铜板烫坏空气软管，中间需有绝热层。图3为空气软管装置图，在铜垫板和软管中间加石棉板和石棉布及保护板。为了使铜板不倾斜，需要用粗直径的软管或者是两个并列软管。 图3 空气软管装置图 2．焊剂垫单面埋弧焊（RF法） 图4 焊剂垫单面埋弧焊（RF法）的原理 （1）焊剂垫单面埋弧焊（RF法）的原理及特点。焊剂垫单面埋弧焊（RF法）的原理如图4所示，以热固化焊剂作为衬垫，衬托在钢板接缝下面，利用软管充气将带有热固化衬垫焊剂和下敷焊剂的焊剂槽上升，使热固化衬垫焊剂紧贴焊件接缝反面，焊接时电弧将焊件熔透，并加热了热固化焊剂，当加热到80～120℃（约在电弧前方20mm）后，热固化焊剂发生脱水缩合反应而固化，强制熔融金属反面成形，从而获得正面焊接两面成形的焊缝。焊剂垫单面埋弧焊和双面埋弧焊相比具有以下特点： 1）单面焊接两面成形，不需要焊件翻身，生产率提高3～4倍。 2）由于热固化焊剂的功能，使焊缝反面成形美观，不易出现反面焊缝咬边、焊瘤缺陷。 3）对坡口的精度要求比较低，对两钢板的板厚差、错边等适应能力较强。 4）焊缝的力学性能优良。 （2）焊剂垫装置及辅助装置。焊剂垫单面埋弧焊的焊剂垫装置有固定式和活动式。固定式焊剂垫装置如图5所示，它由焊剂槽、气管和托架组成。焊剂槽用耐热橡胶制成，气管用一般的消防水龙带制成。固定式焊剂垫装置用于焊缝之间距离 （即钢板宽度）固定不变的列板拼板工作。 图5 固定式焊剂垫装置图 图6 移动式焊剂垫装置 在实际焊接生产中，列板拼板平行焊缝的间距是有变化的，为了适应这种工作情况，拼接列板和焊剂垫装置两者必须有一是可移动的。现介绍移动式焊剂垫装置，如图6所示，它是把固定式衬垫托架装在可移动的台车上，焊剂垫的升降是采用气管充放气来实现的。台车可由电动机通过减速器传动，在导轨上行走，使焊剂托架迅速到达接缝线。 在焊接生产过程中，还应有一台焊剂敷设小车，用来敷设衬垫焊剂和下敷焊剂。撒布铁粉可在焊机机头上装一个铁粉撒布漏斗，使铁粉撒得高度均匀，达到一定的尺寸（10～20mm）。焊工应备一把带有网筛的小铲，用于清除固化的衬垫焊剂。已固化的衬垫不能再次使用。对于热固化焊剂是不能用烘烤来去除水分的，一旦焊剂吸潮而变色，就只能报废。 3．软衬垫单面埋弧焊（FAB法） 焊剂垫单面埋弧焊和焊剂铜衬垫都只适用于平直钢板或直线形的焊缝，而对于有曲面的钢板和曲线形的接缝，软衬垫单面埋弧焊则