立焊操作技术

三、立焊操作技术

立焊是焊接垂直平面上垂直方向的焊缝。由于在重力的作用下，焊条熔化所形成的熔滴和熔池中熔化的金属要下淌，使焊缝成形困难，不如平焊美观。对初学者来说，立焊比平焊的操作难度要大。

1．立焊的基本技术

(1)采用小直径焊条和小电流焊接。

立焊时所用焊接电流应比平焊时小10%～15%，以避免过多的熔化金属下淌;其次，应采用断弧焊接，以避免电弧过长所造成的熔滴下淌及严重飞溅。

(2)焊条的运动。

在立焊过程中，眼睛和手要协调配合，采用长短电弧交替起落焊接法。当电弧向上抬高时，电弧自然拉长些，但不应超过6mm;电弧自然下降在接近冷却的熔池边缘时，迅速恢复短弧。电弧纵向移动的速度应根据电流大小及熔池冷却情况而定，其上下移动的间距一般不超过12mm。焊条与焊缝中心线夹角应保持在60°～80°，并保持焊条左右方向的夹角相等，如图4－24所示。焊条的运条手法要根据焊缝的熔宽来决定。

图4－24　立焊时焊条角度

2．对接立焊

(1)焊接方向。

对接立焊可采用自上而下和自下而上两种焊接方法，又分别叫立向上焊和立向下焊。

①立向上焊。采用立向上焊时，如选用碱性焊条，焊条直径为2.5mm或3.2mm，焊接电流要比平焊时小。对于不开坡口的对接立焊，当焊接薄板时，容易产生烧穿、咬边和变形等缺陷。采用短弧焊接，可使熔滴过渡的距离缩短，易于操作，有利于避免烧穿，缩小受热面积。运条手法可用直线形、月牙形或锯齿形等。如发现有熔化金属下淌，焊缝成形不良的部位应立即铲去，一般可用电弧吹掉后再向上焊接。当发现有烧穿时应立即停止焊接，将烧穿部位焊补后，再进行焊接。

②立向下焊。采用立向下焊时，应采用向下焊焊条，焊接时焊条不摆动，焊条套筒直接放在工件表面，直拖而下。向下立焊时，所用焊条的熔渣凝固温度范围较小，既不淌渣，又能盖住焊缝，焊接速度比向上立焊快1倍，焊缝成形良好，是一种值得推广的先进焊接技术。向下立焊一般用于薄板的焊接，在造船行业中用得比较多。

当采用酸性焊条时，也必须用小直径焊条，并注意焊条的角度，一般采用长电弧焊接法。在操作中应注意观察焊缝的中心线、焊接熔池和焊条的起落位置。由于酸性焊条为长渣，所以，要求焊条摆动的速度快而且准确。焊条的摆动方法，是以焊缝中心线为准的，应从左右两侧往中间做半圆形摆动。

(2)不开坡口的对接立焊。

不开坡口的对接立焊，一般采用直径3.2mm的焊条从下向上焊接，运条方法可采用直线形、小幅度的月牙形或锯齿形挑弧法，如图4－25所示。

图4－25　不开坡口的立焊运条法

采用挑弧法，焊条在熔池前停留时间短，使熔池有散热冷却的时间，能有效地防止烧穿、金属熔滴的下垂或流失。但为了防止外部空气侵入熔池，电弧离开熔池的距离要短些，而且挑弧时的最大弧长不应大于6mm。收尾时可采用灭弧法填满弧坑。

在焊接背面封底焊缝时，可适当增加电流值，以获得较大的熔深。

(3)开坡口的对接立焊。

厚板焊接时，要采用开坡口的对接立焊，坡口形式有V形或U形等，一般采用多层焊，层数的多少根据焊件的厚度而定。在焊接时，一定要注意每层焊缝的成形，如果焊缝不平，中间高，两侧低，甚至形成尖角，则不仅给清渣带来困难，而且因成形不良造成夹渣、未焊透等缺陷。开坡口的对接立焊分为封底焊、中间层焊缝焊接和盖面焊缝焊接。

①封底焊。封底焊时，要求熔深均匀且没有缺陷，常采用3.2～4mm的焊条，运条方法如图4－26所示。对于厚板，可采用小三角形运条法，中厚板可采用小月牙形或挑焊运条法。

封底焊时一定要保证焊缝质量，特别要注意避免产生气孔。如果在第一层焊缝产生了气孔，就会形成自下而上的贯穿气孔。在焊接厚板时，封底焊宜采用逐步退焊法，每段长度不宜过长，应按每根焊条可能焊接的长度来计算。

图4－26　开坡口的对接立焊运条法

②中间层焊接。中间层焊缝的焊接主要是填满焊缝。为提高生产效率，可采用月牙形运条，焊接时应避免产生未熔合、夹渣等缺陷。接近表面的一层焊缝的焊接非常重要，一方面要将以前各层焊缝凸凹不平处加以平整，为焊接表层焊缝打下基础;另一方面，这层焊缝一般比板面低1mm左右，而且焊缝中间应有些凹，以保证表面焊缝成形美观。

③盖面焊缝焊接。盖面层焊缝应根据对焊缝表面的要求而定，要求焊缝表面稍高，可用月牙形运条法;要求焊缝表面稍平些，可用锯齿形运条法。为保证焊接质量，每一层焊缝都应力求平整，且焊后必须将焊渣清理干净，为焊下一层焊缝打好基础。运条的速度要保持均匀一致。当焊条在焊缝两侧时，要将电弧进一步缩短，并稍微停留，这样有利于熔滴的过渡和减少电弧的辐射面积，可以防止产生咬边等缺陷。

当采用碱性低氢型焊条立焊时，不宜采用挑弧法，而应采用小电流短弧焊，防止产生气孔，并且要缩短更换焊条的时间，以利于引弧和成形。

(4)对接接头立焊的工艺参数见表4－2。

表4－2　对接接头立焊双面焊的工艺参数

3．角立焊

角立焊容易产生的缺陷是焊缝根部(顶角)未焊透、焊缝两侧易咬边。施焊时，运条至焊缝两侧应稍作停留，使铁水填满焊缝两侧易咬边部分;要短弧焊，增大熔深。

(1)焊条的位置。

为了使两块钢板均匀受热，保证熔深和提高效率，在角立焊时应注意焊条的位置和倾斜角度。当被焊的两块钢板厚度相等时，焊条与两块钢板之间的夹角应左右相等，焊条与焊缝中心线的夹角，应根据板厚的不同来改变，一般应保持在60°～80°，如图4－27所示。

4－27　角立焊的焊条角度

(2)熔化金属的控制。

角立焊操作的关键是如何控制熔化金属，要求焊接时精力集中，注意观察金属的冷却情况，焊条要根据熔化金属的冷却情况有节奏地摆动。在角立焊的过程中，当引弧后焊出第一个焊波时，电弧应较快地提高;当看到熔池瞬间冷却成一个暗红点时，电弧应下降到弧坑处，并使熔滴凝固在前面已形成的焊波2/3处，然后电弧再抬高。如果前一熔滴未冷却到一定的程度，就过急地下降焊条，会造成熔化金属下淌;而当焊条下降动作过慢时，又会造成熔滴之间熔合不良。如果焊条放置的位置不对，就会使焊波不均匀，影响焊缝的美观和焊接质量。

(3)焊条的摆动。

应根据板厚的不同和对焊脚尺寸的要求，选用适当的运条手法。对焊脚尺寸较小的焊缝，可采用直线往复形运条手法;对焊脚尺寸要求较大的焊缝，可采用月牙形、三角形、锯齿形等运条手法。为避免出现咬边等缺陷，除选用合适的焊接电流外，焊条在焊缝两侧应稍停片刻，使熔化金属能填满焊缝两侧的边缘部分。焊条的摆动宽度应不大于所要求的焊脚尺寸，例如要求焊出10mm宽的焊缝时，焊条的摆动范围应在8mm以内，否则焊缝两侧就不整齐。

(4)局部间隙过大的焊接方法。

对于角立焊，当不要求焊透或遇到局部间隙超过焊条直径时，可预先采用立向下焊的方法，使熔化金属把过大的间隙填满后，再进行正常焊接。这样做不仅可以提高效率，而且还大大减少金属的飞溅和电弧偏吹。对间隙过大的薄板焊接，采用这种方法还有减小变形的效果。