刘永波
中油电能电力技术服务公司脱硫分公司
摘要：本文通过介绍焊条电弧焊仰焊技术的特点、发展以及熔滴过渡对仰焊焊接的影响，着重介绍焊条电弧焊仰板焊接操作方法，论述了电弧焊仰焊技术在现场生产实际工作中得到发展及推广应用的可行性和必然性。
关键词：仰位焊接技术、根部灭弧焊、缺陷产生原因和解决方法
一、焊条电弧焊仰位焊接技术简介
焊条电弧焊仰位焊接，在平、立、横、仰四种焊接位置中操作难度最大。在焊接过程中熔滴金属的重力阻碍熔滴过渡，熔池位置是倒悬在焊件上面，熔敷金属在自身重力作用下产生下坠。根部打底焊接时背面易产生低于母材的凹陷，填充、盖面时出现焊瘤和严重的咬边缺陷，焊缝成形难以控制。因此，仰位焊接时必须保证较短电弧，依靠电弧吹力使熔滴在很短的时间内过渡到熔池中，利用表面张力的作用保证焊缝成形，为了防止熔池温度过高应采用小参数焊接。
焊条电弧焊仰焊技术，在锅炉压力容器、压力管道、电力、石油、化工、造船行业应用都非常广泛。近年来国家对高技能人才的培养愈发重视，在一些国际国内焊工大赛中焊条电弧焊仰板也是必考项目，直接推动了该项技术的推广，另外一些高性能仰位焊条如纤维素型焊条、LB52U低氢型打底专用焊条的使用也使得掌握焊条电弧焊仰焊技术变得更加容易。
二、焊条电弧焊仰板焊接操作技术实例
下面以12mm×l25mm×300mm板，材质Q345(16MnR)钢板为例进行介绍，项目代码：（IS0 9606-1 111 P BW W01 B t12 PE ss ），焊接姿势采用蹲姿，双手握焊钳，视线要尽量正视焊缝。
1、焊前准备
（1）试件的加工
选用厚10mm～12mm的16MnR钢板试件一对，试件规格为300mm×125mm，用机械加工或火焰切割出V形坡口，单面坡口角度30°，钝边0-1 mm。
（2）试件的清理
用机械工具将坡口两面20mm范围内铁锈、油脂、氧化皮等污垢清理出金属的光泽
（3）试件的装配与定位焊
试件装配定位焊所用焊条应与焊接时的保持一致，定位焊位置在试件正面的两端头处，始焊端长约10mm，终焊端长约13mm。始焊端正常点固，终焊端必须加厚点固，以防止因焊接过程中的收缩，造成后半段间隙变小而影响焊接质量。
在定位焊时，始焊端间隙为3mm，终焊端以3.5mm 避免焊接过程中后半段间隙变形.
（4）焊接材料和焊接电源
焊接材料采用 E5015 (J507)Φ3.2mm焊条，焊条过期不得使用，焊芯不能生锈、药皮开裂和脱落不能，要求烘干温度350℃～400℃，保温2h。焊条不得重复烘干超过2次。焊条偏心度应不大于5℅，焊条若偏心在焊接时易产生偏吹，使电弧燃烧不稳定，影响焊接质量。根部焊接采用直流正接法，填充、盖面焊接采用直流反接法。焊接电源及焊接材料.
2、主要焊接参数
主要焊接参数见表1。
.png)
3、操作要点
（1）打底焊
打底焊采用灭弧焊技术方法，在试件的定位焊缝处引弧后，电弧稍作停顿，预热约1s～2s，引燃电弧后，进行搭桥连接，连接成功后，焊条上送，此时焊条端部到达坡口底边，几乎整个电弧在板背面燃烧，当电弧穿过试件背面，形成熔孔后熄灭电弧，待熔池变暗重新引燃电焊进行焊接，灭弧焊要点是准确掌握燃烧电弧时间、熄灭电弧时间以及焊条达到的位置。同时应注意灭弧动作要干净利落，不要出现拉不灭电弧现象。操作中还应注意每一个燃弧都要有上顶动作，以避免根部焊道产生内凹现象。燃弧时间过长和熄弧时间过短时，熔池温度太高铁水下坠容易产生内凹和夹角太深。燃弧时间过短时，由于熔池存在时间过短会产生气孔和根部未熔合。熄弧时间太长时，熔池已完全冷却无法引燃电弧。焊条给送位置在引燃电弧后有三分之二的电弧燃烧到坡口背面为宜，收弧时在熔池后方迅速灭两次电弧以防止产生缩孔。接头处用锯片或角向磨光机修磨成缓坡形状，使接头熔合良好。接头时在打磨后方5-10mm处引弧，然后直接将电弧压送至收弧处打开熔孔形成熔池后正常灭弧施焊。
（2）填充焊
填充焊接前必须清除打底焊道焊渣、飞溅，并将焊缝接头处过高部分打磨平整，使打底焊道呈现中间略凹形。 在距离试件始焊端部5-10mm处引燃电弧后马上将拉回到始焊端处施焊，采用反月牙或锯齿形运条方法，电弧中心对准打底层焊道的熔合线位置，运弧速度要合适，并在两侧适当停顿，保证熔池形状没有下坠，避免焊道中间过高或两侧形成夹沟，保证良好的熔合及排渣，填充焊道焊接时，焊条与焊接方向夹角为85°～90°，一定要保持短弧焊接，否则会出现气孔等缺陷。收弧时，保持熔池的形状，迅速拉断电弧，保证坡口两侧及母材的原始状态，防止电弧擦伤。填充焊接头时，在收弧前10mm处引弧，电弧拉回至收弧处，沿熔池的形状将熔池填满，再正常施焊。
填充焊道第二层的操作程序与第一层基本一致，应注意填充焊道的高度应距母材表面0.5mm左右，焊道形状为中间略凹状。仰焊的填充焊很重要，如果填充焊道高低不平，盖面焊就很难焊出均匀美观的焊道。
（3）盖面焊
盖面焊接前必须清除上一层焊缝的熔渣、飞溅，并将焊缝接头过高部分打磨平整。盖面焊道的引弧要领与填充焊道的相同，但手一定要稳，眼睛一定要准。盖面层焊道产生的最主要缺陷是咬边和焊瘤或焊道一边高一边低，这主要是由于焊工基本功不扎实手不稳和焊条角度不正确造成的。正常焊接运条时，焊条端部必须保证距离填充层焊道约0.5mm～1mm左右，进行短弧焊接，摆动至坡口两侧时稍作停顿，避免产生咬边，摆动时以电弧到达坡口边缘为止，坡口边缘熔化约0.5mm～1mm左右，运弧时横向摆动和迈步要均匀，达到焊缝成型美观高低宽窄一致。
4、焊后清理及外观检验
（1）焊接结束以后要仔细清理焊道表面的焊渣及飞溅。
（2）试件的外观检查应符合下列要求：
① 焊缝外观应是原始状态，焊缝表面没有加工修磨或返修焊。
②焊缝外观尺寸应符合规定,见表2。
.png)
⑤试件焊后变形角度≤3°。
⑥试件的错边量≤1mm。
三、结束语
到目前为止，在我们电厂设备安装、检修、维护工作中几乎经常能遇到仰焊位置焊接的焊缝，说明了电厂设备安装、检修、维护工作是离不开仰焊技术尤其是焊条电弧焊仰焊技术。想要避免仰焊是不可能实现的，因此要广泛应用仰焊技术，并提高质量，提高焊工的技术水平。电弧焊仰焊技术的发展空间还是很大的，推广应用电弧焊仰焊技术是必然的，也是必须的。