第二节 焊条电弧焊基础训练项目
项目一 板对接平焊实作
一、项目任务
按图2-11的要求，学习板对接平焊的基本操作技能，完成工件实作任务。
图2-11 板对接平焊施工图（单位：mm）
焊接方法：焊条电弧焊；接头形式：板对接接头；焊接位置：平焊；试件材质与规格：Q235；焊缝根部间隙：b=3.2～4.0mm；钝边p=0.5～1mm；坡口角度α=60°
具体要求：掌握板对接平焊的技术要求及操作要领；会制定板对接平焊的装焊方案，会选择板对接平焊的焊接参数，并编制简单的工艺卡（见附录B）；按焊接安全、清洁和环境要求及焊接工艺完成焊接操作，制作出合格的板对接平焊工件，并达到评分标准（见附录C）的相关质量要求。
二、项目分析
板对接平焊操作相对容易，是板状试件、管状试件和其他位置的操作基础。
单面焊双面成形的用途：在锅炉和压力容器的焊接生产中，由于封闭的容器内不能进去焊接，同时又为了保证焊缝的强度，所以只能采用单面焊双面成形的焊接技术。
单面焊双面成形的操作较难掌握。一般焊接操作时，要避免焊穿，而单面焊双面成形要求在背面形成焊缝，也就是要有控制、有目的地让部分电弧在熔池前端形成“穿透性的小孔”，但熔融金属不能从焊缝背面流出去。要在背面形成焊缝，只有在焊接第一层才能实现，即打底焊道；同时还要有合适的装配间隙；另外，由于是单面焊，所以要控制好变形，一般采用反变形法，其反变形量需掌握恰当。打底焊时，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的重力作用下，背面易产生焊瘤或焊缝超高等缺陷。
填写焊缝分析表（见附录A）。
三、项目实施
（一）安全检查
劳动保护用品穿戴规范且完好无损；清理工作场地，不得有易燃、易爆物品（要仔细检查，不能麻痹大意）；检查焊机和所使用的电动工具；焊接电缆、焊钳、面罩等工具完好，焊把线接地良好；操作时，必须先戴面罩然后才开始操作，避免电弧光直射眼睛；在实际操作过程中督促和检查劳保用品的穿戴、安全操作规程的执行情况。
（二）焊前准备
钢板表面清理干净，不能有铁锈、油污等杂质。焊机准备，地线接好，调试焊机。场地清理，焊把线理顺，保持整洁。对试板的清洁度、试板尺寸进行检查（按图样及技术要求）。
（三）选择焊接参数
焊接参数如表2-4所示。
表2-4 板对接平焊焊接参数
（四）实施装配与焊接
装配与焊接操作要领如下：
（1）装配与点固。用与正式焊接相同的焊条在焊件背面两端进行点固，定位焊焊缝长为10mm；装配间隙为3～4mm，一头窄一头宽（以抵消焊缝的横向收缩而使焊缝末端间隙变小而有利于背面成形），针对角变形的反变形量为3°～4°；错边量不大于0.5mm，如图2-12所示。按图样及技术要求检查装配试板的尺寸。
图2-12 板对接平焊装配图（单位：mm）
（2）打底（第一层焊缝）焊。将装配好的试板放在用槽钢或角钢制作的工装上，使试板焊缝下面悬空。间隙窄的一端放在左侧，并从该侧开始焊接。操作采用连弧法和灭弧法（注意正式焊缝与定位焊焊缝的连接）。连弧法，即锯齿形横向摆动，坡口两侧稍作停顿，短弧。灭弧法较为容易掌握和控制熔池，所以初学者一般先学习灭弧法。在焊接过程中注意观察、控制熔池和熔孔，尤其是熔孔，过大则背面易形成焊瘤，过小则背面不易成形。熔孔的大小可通过改变焊接速度、摆动频率和焊条角度而改变。焊缝接头采用热接法或冷接法焊接。采用冷接法时，将弧坑处打磨成缓坡后再焊接（保证接头处的良好熔合和背面成形）。打底焊如图2-13和图2-14所示。
图2-13 打底焊（板对接平焊）
图2-14 打底焊的焊条角度（板对接平焊）
（3）中间层（填充层）焊接。填充层施焊前，先清除前道焊缝的焊渣、飞溅，并将焊缝接头的过高部分打磨平整。填充层焊接与打底焊相比，焊条摆动幅度大些，坡口两侧停留时间稍长，应保证焊道平整并略下凹，第二道填充层焊缝的厚度应低于母材表面0.5～1.5mm。填充层的焊缝接头最好采用热接法焊接。填充层焊接的运条方法如图2-15所示。
图2-15 填充层焊接的运条方法
（4）盖面焊接。盖面施焊时，焊条的角度、运条和接头方法与填充层焊接时相同。采用月牙形或“之”字形运条（注意后焊道要压住前焊道1/2以上），焊条的摆动幅度、间距和运条速度要均匀一致，熔合好坡口两侧棱边，每侧增宽量为0.5～1.5mm。注意防止咬边和夹渣等缺陷，使焊缝外观成形良好。
（五）清理现场
练习结束后必须整理工具设备，关闭电源，清理打扫场地，做到“工完料尽场地清”；并由值日生或指导教师检查，做好记录。
学习方法提示
注意交流总结。应针对当天的学习内容谈收获体会，重点针对自己在操作学习中出现的问题，与其他同学共同讨论和交流，用集体的智慧来解决疑问。最后由指导教师点评。将知识要点和训练中的体会记录下来，养成学习、思考、口述并记笔记的良好习惯，这是学习并快速提高技术和技能水平的有效方法。
关键技术点拨
1．单面焊双面成形的本质——电弧穿透打孔焊接
单面焊双面成形的关键是打底焊，如果打底焊操作不好，往往会影响背面成形的效果。初次接触单面焊双面成形时，往往出现这种状况：担心有装配间隙而导致焊穿或在背面形成焊瘤，所以操作起来胆小，背面常常不会出现焊缝成形，造成未焊透的缺陷。究其原因，是没有理解单面焊双面成形的本质——电弧穿透打孔焊接，一个电弧两面用，使弧柱的1/3在背面燃烧。背面焊缝形成的实质是穿过孔的电弧在背面焊接，从而形成焊缝。
为了保证背面能焊透，装配组对时都必须留有适当的间隙。根据不同的焊接位置和操作习惯，装配间隙在焊芯直径的0.8～1.1倍的范围内选取；连弧焊时，则在焊芯直径的0.7～1.0倍范围内选取。
由此可见，单面焊双面成形的关键是：一弧两用、打孔焊接。
2．焊条角度与电弧吹力的关系
电弧吹力的方向是焊条的轴线方向。焊条倾角增大，电弧吹力的水平分力减小，垂直分力增大；焊条倾角减小，则电弧吹力的水平分力增大，垂直分力减小。在单面焊双面成形打底焊时，利用焊条角度的调整，可以有效控制熔孔。当熔孔较大不易控制时，就可以减小焊条倾角，降低垂直分力，从而避免熔孔越焊越大；反之，当背面成形不明显时，则可以增大焊条倾角，增大垂直分力，使熔孔变大，在电弧吹力的作用下，熔融金属更容易流向焊缝的背面。通过焊条角度的变化和焊接速度的调整，可以控制熔孔尺寸，使熔孔的形状和大小始终能保持一致。
四、项目评价与总结
参照评分标准（见附录C）进行检查。由学生自检、互检以及教师检查（或专职质检员进行），并填写质量检查记录卡（见附录D）；每天留出部分时间分小组交流讨论，分享各自的学习成果，共同进步。