SMAW立焊单面焊双面成形焊接技术探究

张远健

摘 要 本文从焊前准备工作、焊接实施工作、焊后检验工作等方面，介绍了SMAW立焊单面焊双面成形焊接技术，并根据工作实践经验，总结了关于SMAW立焊单面焊双面成形的焊接规范和焊接技巧，对焊接出优质焊缝具有一定的指导作用。

关键词 SMAW;立焊单面焊双面成形;焊接技术

单面焊双面成型操作技术是采用普通焊条，以特殊的操作方法，在坡口背面没有任何辅助措施的条件下，在坡口的正面进行焊接，焊后保证坡口的正、反两面都能得到均匀、整齐，成形良好，符合焊接质量要求焊缝的操作方法。适用于无法从背面清除焊根并重新进行焊接的重要焊件。同时，单面焊双面成形技术是焊工技能考核的重要内容[1]。焊条电弧焊（Shielded Metal Arc Welding，SMAW）是一种明弧焊接方式，是用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法。

立焊有两种方式，一种是向上立焊;另一种是向下立焊。由向下立焊，要有专用的焊条才能保证成形。目前生產中应用最广泛的仍是向上立焊。要想得到合格的焊缝外观，在装配时要留有合适的装配间隙，同时在操作时操作者要有正确的操作手法和技能。下面以 SMAW 焊板对接向上立焊为例，介绍 SMAW 立焊单面焊双面成形技术。

1焊前准备工作

1.1 焊接设备及焊材

（1）焊接设备：采用直流弧焊机，电源极性为直流反接。

（2）焊件材料：选用 Q235低碳钢板，尺寸为300mm×

100mm×12mm，坡口角度为30°±1°。焊接前需用角向磨光机、锉刀、敲渣锤、钢丝刷等工具，清理坡口两面20mm 范围内的铁锈、氧化皮等污物，直至露出金属光泽。

（3）焊接材料：采用 E5015 型号的焊条，焊条在使用前需置于烘干箱350～400 ℃烘干1～2h，焊条放置于保温筒内，焊接时随用随取。

1.2 装配与点固

在试件两端进行定位焊，始焊端间隙控制在3～3.2mm范围内，终焊端为4～4.5mm 之间，钝边一般为0.5～1.5mm，错变量应小于1mm，预留反变形角度为3～5°。定位焊时电流应比正式焊接时稍大些，要求选用的焊条与正式焊接的焊条型号相同，定位焊缝长度为10～15mm，焊接要牢固，防止焊接过程中开裂、错边，或因热收缩造成终焊端坡口间隙变小而影响焊接质量，必须保证定位焊缝的长度和厚度。表1为不同焊接层次的焊接参数选择。

2焊接实施工作

2.1 打底层焊接

打底焊采用间断灭弧击穿法。焊条与左右试板之间的夹角为90°，与焊接方向的夹角为80°～85°。在焊件下端定位焊缝处引弧，随后将电弧拉到定位焊点的尾部预热，使电弧的2/3作用在熔池上，保持电弧的1/3部分在焊件背面燃烧，用于加热和击穿坡口根部钝边，形成新焊点，与此同时，电弧还要将坡口两侧钝边完全熔化并深入每侧母材0.5～1mm。当听到背面有电弧击穿声时立即灭弧，这时就形成明显的熔孔，保证每次灭弧时熔孔大小一致，灭弧频率控制在每分钟 50～60次。图1立焊打底操作图。

打底层是单面焊双面成形的关键层，打底层熔孔不易观察和控制，焊缝背面易造成未焊透或未熔合;在电弧吹力和熔化金属重力作用下，背面易产生焊瘤或焊缝超高等缺陷。打底层焊接操作要领：一看，熔池的形状和熔孔的大小，熔渣与液态金属分开;二听，电弧击穿焊件坡口根部发出“噗噗”声;三准，准确掌握好熔池的形状和尺寸。

2.2 填充层焊接

焊接前先将前道焊缝的熔渣清理干净，焊接时，焊条与工件垂直，并下倾5°～10°，采用月牙形或之字形运条，运条时焊缝中间稍快，坡口两侧稍作停顿，保证焊缝与坡口的良好熔合;焊缝接头起焊点在弧坑的上端10㎜处起弧，然后快速带至弧坑处，根据收弧形状的不同，做相应的摆动，沿弧坑形状将弧坑填满，保证接头到位，避免产生超高和脱节，在弧坑处摆动迅速离开弧坑后开始正常焊接。

2.3 盖面层焊接

盖面层焊接前也应彻底将填充层的熔渣、飞溅清除干净。与填充层的焊接基本相同，采用月牙形或之字形运条，注意摆动的幅度和间距要保持一致，中间摆动均匀，使铁水覆盖填充最后一层原始棱边每侧坡口1～1.5mm，并注意与坡口两侧的熔合，防止咬边和夹渣等缺陷，使焊缝外观成型良好。

3焊后检验工作

利用焊接检验工具对焊缝进行检测，评判是否合格。其中检验项目有：检查试件最后角变形，是否平整，一般不大于3°;检查焊缝是否有裂纹，表面气孔，夹渣，咬边等缺陷;检查焊缝整体直线度，焊缝宽度是否宽窄一致;检查焊缝整体余高是否高低一致;检查焊缝是否有接头不良，超高或脱节现象;检查焊缝背面是否熔透、未熔合、凹坑或焊瘤。

4结束语

采用SMAW方法进行立焊单面焊双面成形的焊接过程中，操作者需掌握正确的操作手法和选择合理的焊接规范，将理论知识和实际操作紧密结合在一起，在实践中要不断探索、思考和总结，练就扎实的焊接技能，做到精益求精，这样就能焊接出优质的焊缝。

参考文献

[1] 刘云龙，杜则裕，刘余然.焊接技师手册[M].北京：机械工业出版社，1998：43-44.