立焊时为防止铁水下流,焊丝处于下倾状态,如图6所示,同时焊丝左右摆动,如图7所示,此角度应不小于5º。与水平角度不当,易造成正面和背面焊缝成型不良。焊丝左、右摆动角度不当,易造成焊缝边缘熔合不良和夹渣现象。
横焊时焊丝的位置如图8所示。焊丝偏上会造成焊缝下侧未熔合,偏下会使背面焊缝过分下垂。焊丝略向前倾是为了使铁水的重力、表面张力和电弧吹力三者保持平衡,使铁水不过分前淌,保证焊缝反面有良好的形成。
3.3 焊枪摆动方法
单面焊时为了使焊道两侧均匀的熔化,铁水不过分下垂,防止夹渣与未熔合等缺陷,焊枪必须在焊缝两边做均匀的摆动,并在两侧做适当的停留。这样可使母材两边适当的熔化,与过渡的熔滴金属形成左右对称,下垂适量的熔池,冷却后成为合格的焊缝。摆动方式,平焊与立焊一般作月牙形摆动。但在横焊时,一般可不做摆动,焊缝较宽时,作斜三角形摆动。
3.4 收弧方式
在CO2陶瓷衬垫单面焊打底焊收弧时,在收弧处背面中央会出现缩孔。产生缩孔的主要原因是陶瓷衬垫的导热性比母材小,而熔池上部的熔融金属因散热条件好,先行凝固,而熔池下部的融化金属散热条件差,最后凝固。在凝固时,温度降低引起体积的收缩,而此时其它部分金属均已凝固,无法有金属补充这种收缩,因而形成缩孔。为了消除这种缩孔,首先是采用电流衰减的方法。现在一般的CO2焊机都有填充弧坑衰减规范的调节旋钮。焊接前将此旋钮调节适当的衰减数值上,在要收弧时,二次按压枪上的按钮,此时焊接电流及焊接电压会自动从原来的参数上衰减到较小的数值。当最后的融化金属填满坑后,再将电弧引到已凝固的焊好的焊缝上。此时放开焊枪的按钮,电弧最终熄灭,缩孔也就不会产生,如图9所示。
3.5 打底焊和盖面焊
由于船体结构的板材较厚,在采用CO2单面焊双面成型工艺时,通常采用多层多道焊。使用多层焊时,应重点掌握打底焊和盖面焊的操作技能。打底焊是CO2单面焊的关键,因为它关系到接头的背面成型。虽然接头反面有衬垫托住铁水,使铁水不致流失,但也必须有准确的操作方法,才能保证焊缝正反面都有良好的成型。尤其要防止焊缝反面下垂过多或者夹渣,焊缝正面不能形成中间高、两边低的形状,以免为随后的焊接造成困难。
对于结构约束度大的焊缝(如大合拢焊缝),打底焊层要连续一次性完成,并应完成第二甚至第三层焊道的焊缝(视板厚而定),保证焊缝有足够的强度。不允许打底焊后长时间放置,以免在焊接应力的作用下,引起焊缝的纵向裂纹。每层的焊接应保持焊分发连续性,不允许焊一段好一段,造成每道卡码出的断头、焊瘤等缺陷。
盖面焊时应调整好焊接电流、电压和焊接速度等规范参数,确保焊缝外观的良好成型,减少补焊、打磨的工作量,真正提高焊接生产率。焊缝的余量最好控制在3㎜以下。
对于长焊缝,可采用逐段退焊法、跳焊法或分中施焊法。采用分中施焊法时,尽量采取对称施焊以减少焊接变形。在焊接低合金钢、铸钢和高强度钢时,应采取必要的预热措施。具体要求可按照相关的焊接工艺进行。