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一、各项任务

制订10mm板厚Q235A SMAW焊向下立焊冲压工艺技术

二、助焊剂控制技术情况

1、助焊剂的优先选择

助焊剂换用体积为直径约300mm*100mm*10mm。其交付情况为钛白粉。

2、成份

Q235A的电阻率较高，且除Mn、Si、S、P等常用原素外，极少有其他钛原素，冲压性较好，延展性和脆性较好，冲压接点造成裂缝的偏激小，有很大的cey，具备较好的冲压操控性和蒸压性。Q235A通常在钛白粉情况下采用，应用领域覆盖范围极广，适应环境锻造各式各样小型玻璃钢和承压罐子。可制做各式各样相同的接点，适应环境各式各样相同边线的施焊，且冲压工艺技术和控制技术较单纯。不须要采用特定和繁杂的电子设备，对冲压控制器没特定的明确要求，直流焊tinais能冲压。对冲压金属材料也无特定明确要求，碱性碱性都能。成份六义1右图

3、机械操控性

六义2右图

表1  Q235A成份w(%)

牌号

等级

成份（质量分数%）

Q235

A

C

Mn

Si

S

P

0.14～0.22

0.30～0.65

0.35

0.50

0.45

表2  Q235A机械操控性

屈服强度δs（MPa）

抗拉强度δb(MPa)

断面收缩率ψ（%）

ceyδ10（%）

150～350

370～500

≥10

14～21.5

三、焊金属材料优先选择及控制技术情况

手工耐腐蚀（SMAW）常用的铜焊型号E4303，牌号J422，属于钛钙型铜焊。这种铜焊工艺技术性好，应用领域广泛。钛钙型铜焊药皮中含有大量碱性造渣物，能进行全边线冲压，直流两用，电弧稳定，熔深适中，飞溅少，熔渣流动性好，脱渣容易，焊缝成形美观，具备优良的冲压工艺技术操控性和机械操控性。用于冲压较重要的低碳钢结构和强度等级低的低钛钢。

四、焊前准备

1、焊件的准备

1） 板材2块，金属材料为：Q235A钢，厚度：10mm 交付情况：钛白粉正火。

2） 板料体积：300mm*100mm*10mm,采用气割的方法开60°V形坡口，坡口形式如图1右图

3） 清理坡口及坡口两侧各20mm覆盖范围内的油污、铁锈、水分及其他污染物，并清除毛刺。

4）  修磨钝边0.5～1mm,无毛刺。装配平整，始端间隙为3.2mm,末端间隙为2.5～3.5mm错边量≤1.2mm。

5） 预留反变形量≤3°

2、冲压金属材料

优先选择E4303铜焊,牌号J422，铜焊直径约分别为Ф3.2mm和Ф4mm。

3、铜焊烘干

碱性铜焊通常取70～150℃覆盖范围，最高不超过250℃，保温1～1.5h。

4、冲压层数

主要根据钢的厚度、铜焊直径约、坡口形式和装配间隙等来确定。利用n=δ/d=10/3.2=3.125≈4(n为冲压层数；δ为工件厚度；d为铜焊直径约)

5、冲压电子设备

换用ZX7

-400焊机

图1  V形坡口对接立焊试件图           图2  坡口形式及钝边

五、冲压电子设备与工具

1、焊机优先选择

换用ZX7

2、焊钳

规格为300A，且具备较好的绝缘性与隔热能力。

3、手持式面罩

用耐燃或不燃的绝缘金属材料制成，罩体应遮住焊工整个面部，防止冲压飞溅、弧光及其他辐射对焊工面部及颈部损伤的，便于观察冲压情况的一种遮蔽工具。

4、烘干箱

对受潮铜焊进行烘干，确保冲压质量，是烘干铜焊的专用电子设备。

5、铜焊保温桶

铜焊保温筒是装载己烘干的铜焊，是能保持很大温度以防止铜焊受潮的一种盒形罐子。焊工可随身携带到现场，用于保持铜焊干燥度，能随焊随取。通常是利用焊控制器二次电压对简内加热，温度通常在100℃-450℃之间，能维持铜焊药皮含水率≦0.4％。

6、敲渣锤

敲渣锤是两端制成尖铲形和扁铲形的清渣工具。

7、劳保用品

在冲压过程中，电弧中会飞出火花或熔滴，为保证在这些条件下防止烧伤，防止弧光，防止触电，焊工应戴防护手套、穿绝缘胶鞋和工作服。

六、冲压确定

1、定位焊

定位焊采用Ф3.2mm的铜焊，在试件反面距两端20mm之内进行，焊缝长度为10～15mm。定位焊后，将焊缝两端用角磨机打磨并将坡口内飞溅清理干净。通常定位焊冲压电流应比正常电流大15%～20%，并将试件固定在冲压支架上待焊。

2、冲压

立对接焊是指对接接点有焊件处于立焊边线时的操作，如图3右图。生产中常由下向下施焊如图4右图。

图3  铜焊与焊件的夹角             图4  铜焊与焊件下端夹角

⑴打底层的冲压  打底层的焊道就是正面第一层的焊道，冲压时应换用直径约3.2mm的铜焊。将焊件垂直固定在距离地面有很大距离的的工装上，间隙小的一端在下，向下立焊，通常采用灭弧法打底焊，熔池表面呈水平的椭圆形，使电弧的1/3对着坡口间隙，电弧的2/3覆盖在熔池上。注意控制有1/2的弧柱在焊缝的背面燃烧。冲压过程中，铜焊摆动要在坡口中间时稍快，在坡口两端时稍加停顿，以防焊后造成中间凸起、两侧凹陷的现象。铜焊摆动要尽量贴向坡口根部，使熔池前方保持有清晰可见的熔孔，熔孔体积以深入钝边每侧1～1.5mm为宜。随着冲压过程的进行，冲压温度升高，熔孔体积会逐渐增大，此时要适当减小铜焊与焊件下端的夹角，使熔池在焊缝正面的体积大些，背面体积小些，并加快铜焊摆动速度，使焊缝中心受热时间更短。如在冲压过程中，发现焊件收缩过大，间隙体积减小过多，应增加焊缝中间停留时间，保证其充分熔透。

⑵填充层的冲压  首先对打底层焊缝仔细清渣，应特别注意死角处的焊渣清理。采用横向锯齿形或月牙形运条法摆动。铜焊摆动到两侧坡口处要稍作停顿，以利于熔合及排渣，并房主焊缝与试件两边造成死角。运条时，铜焊与试件的下倾角为70°～80°。第二填充层冲压质量一方面要使各层焊道凸凹不平的成形在这一层的到调整，为焊好表面层打好基础，另一方面，这层焊道通常应低于焊件表面1mm左右，而且焊道中间应有些凹，以保证表层焊缝成形美观。

⑶盖面层的冲压  表面焊缝即多层焊的最外层焊缝，应满足焊缝体积的明确要求。运条方法可根据对焊缝余高的相同明确要求加以优先选择。如果明确要求余高稍大时，铜焊可作月牙形摆动；如果稍平时，铜焊可作锯齿形摆动。运条速度要均匀，摆动要有规律，运条到两边时，应将电弧进一步缩短并稍作停留，这样才能有利于熔滴的过渡及防止咬边。有时候表面层焊缝也可采用较大电流，在运条时采用短弧，使铜焊末端紧靠熔池快速摆动，并在坡口边缘稍作停留，这样表面层不仅较薄而且焊波较细，平整美观。

七、冲压工艺技术参数确定

冲压工艺技术参数包括冲压电流、电弧电压、铜焊直径约、冲压方式等如表2右图。

表2  V形坡口立对接冲压参数

冲压层数

铜焊直径约/mm

冲压电流/A

冲压电压/V

打底层

3.2

90～110

22～24

填充层(1、2)

4.0

100～120

22～26

盖面层

4.0

100～110

22～24

八、操作要点及注意事项

1、引弧

引弧的边线应选在焊缝起点前约10mm处。引燃后将电弧适当拉长并迅速移到焊缝的起点，同逐渐将电弧长度调到正常覆盖范围。这样做的目的是对焊缝起点处起预热作用，以保证焊缝始端熔深正常，并有消除引弧点气孔的作用。重要的结构往往须要增加引弧板。

2、运条

运条包括沿铜焊轴线方向的送进、沿轴线方向的纵向移动和横向摆动三个动作。冲压时三个基本运动必须配合得当，以保证冲压电弧稳定，焊速适而均匀，摆幅前后一致。

3、冲压接点

接点连接得平整与否，不仅和焊工操作控制技术有关，同时还和接点处的温度高低有关。温度越高，接点越平整。因此中间接点处要错开，一提高焊缝的致密性。接点冲压处必须先将焊渣打掉，必要时还可将接点处先打磨成斜面后再接点。

4、收尾

铜焊移动焊缝重点时，在弧坑处作圆圈运动，直到填满弧坑再拉断电弧。

5、敲渣

仔细清理打底焊层焊缝与坡口两侧助焊剂夹角处的焊渣、焊点与焊点叠加处的焊渣。将打底焊层焊缝表面不平之处进行打磨，为盖面层焊缝冲压做准备。

6、清根

对于质量明确要求较高的双面冲压成形的全熔透焊缝，在焊完一面对反面施焊之前，采用适当的工具从反面对完成的焊缝根部清理的过程，清除第一面焊缝根部的缺陷。

九、其他

1、焊前预热

能有效降低冷却速度，从而改善接点组织，降低拘束应力，并有利于氢的析出，可有效地防止冷裂缝。在200～450℃温度覆盖范围内预热能取得较好的效果。为了防止消除应力裂缝，应将原定的预热温度适当提高。

2、消氢

限制冲压金属材料中氢来源、清除焊件和焊丝表面杂质、冶金处理、合理的冲压参数、焊后脱氢处理等来防止氢的危害。

3、焊后脱氧

通常是加热至300～400℃，保温1h。保证冲压金属材料的干燥，严格限制氧的来源。

4、焊后热处理

起到消除扩散氢、降低和消除残余应力、改善组织或降低硬度等作用。

5、消除应力措施

（1）整体高温回火；（2）局部高温回火；（3）机械拉伸法；（4）温差拉伸法；（5）振动法。

6、其他

盖面焊摆动幅度较填充焊时稍大，焊到顶端收弧，待电弧熄灭熔池凝固后才能移开焊钳，以免局部造成气孔。

十、检验明确要求

1、焊缝的外形体积

焊缝余高0～4mm；余高差≤3mm。焊缝宽度比坡口每增宽0.5～2.5mm，宽度差≤3mm。

焊后角变形0°～3°，焊缝的错位量≤1.2mm。

2、焊缝的外观质量

焊缝表面成形：波纹均匀、焊缝直度。

焊缝表面无气孔、夹渣、焊瘤、裂缝、未熔合。

焊缝咬边深度≤0.5mm；焊缝两侧咬边累计总成不超过焊缝有效长度覆盖范围内的40mm。

未焊透深度≤1.5mm；总长不超过焊缝有效长度覆盖范围内的26mm。

背面焊缝凹坑≤2mm；总长不超过焊缝有效长度覆盖范围内的26mm。

焊缝根部收缩深度小于等于20%的板厚，且≤2mm。

焊缝内部合格标准应执行无损检测GB/T 3323-2005 《钢熔化焊对接接点射线照相和质量分级》标准。Ⅱ级以上为合格。

试件机械操控性试验应符合GB/T 2653-1989标准的规定。