硬度較低的鋼板(如低碳鋼、Q235 等)焊接性較好,焊接工藝相對(duì)簡單,但仍需注意以下與工藝細(xì)節(jié),以避免質(zhì)量問題和風(fēng)險(xiǎn):
一、焊接工藝注意事項(xiàng)
1. 焊接方法選擇
常用方法:手工電弧焊(SMAW)、CO?氣體保護(hù)焊(GMAW)、埋弧焊(SAW),其中 CO?焊效率高、成本低,適合批量作業(yè)。
注意點(diǎn):
CO?焊時(shí),氣體流量宜控制在 15~25L/min,避免氣流不穩(wěn)導(dǎo)致焊縫氣孔。
埋弧焊需確保焊劑覆蓋充分,防止電弧外露產(chǎn)生飛濺和氧化。
2. 焊接材料匹配
焊條 / 焊絲選擇:
低碳鋼常用 E43 系列焊條(如 J422)或 H08Mn2Si 焊絲,熔敷金屬強(qiáng)度與母材匹配。
避免使用高合金鋼焊條(如 E50 系列),可能導(dǎo)致焊縫強(qiáng)度過高、韌性下降。
烘干要求:酸性焊條(如 J422)通常無需烘干,但若受潮需在 70~100℃烘干 1 小時(shí);堿性焊條需按說明書烘干(如 J507 需 350~400℃烘干 1~2 小時(shí)),但低硬度鋼板一般不常用堿性焊條。
3. 焊接參數(shù)控制
電流與電壓:
電流不宜過大(如 φ3.2mm 焊條,電流 90~130A),避免燒穿薄板或?qū)е戮Я4执?、塑性下降?/p>
電壓需與電流匹配(如 CO?焊時(shí),電壓 = 0.04× 電流 + 16±1),防止電弧不穩(wěn)或飛濺過大。
焊接速度:保持均勻速度,避免焊縫過窄(易開裂)或過寬(熱影響區(qū)擴(kuò)大、變形加劇)。
4. 預(yù)熱與層間溫度
一般無需預(yù)熱:低碳鋼在常溫下焊接可不預(yù)熱,但若環(huán)境溫度低于 0℃或板厚>20mm,可適當(dāng)預(yù)熱至 50~100℃,防止焊縫開裂。
層間溫度控制:多層焊時(shí),層間溫度需冷卻至 60~100℃再焊下一層,避免連續(xù)高溫導(dǎo)致晶粒粗化。
二、操作注意事項(xiàng)
1. 防觸電與設(shè)備
焊機(jī)接地:確保焊機(jī)外殼可靠接地,電纜絕緣層無破損,潮濕環(huán)境需使用漏電保護(hù)器。
焊槍握把絕緣:避免裸手接觸焊槍導(dǎo)電部分,更換焊條時(shí)需戴干燥手套。
電纜管理:焊接電纜需遠(yuǎn)離熱源和尖銳物體,避免過載(如長時(shí)間大電流焊接時(shí),檢查電纜是否發(fā)熱)。
2. 防飛濺與
飛濺防護(hù):
CO?焊和手工電弧焊飛濺較多,需穿戴防燙手套、阻燃工作服(如牛皮材質(zhì)),作業(yè)區(qū)域設(shè)置防護(hù)屏,防止火花濺到他人或易燃物。
清除焊渣時(shí),需佩戴防護(hù)眼鏡,避免飛濺入眼。
工件冷卻:焊后工件需放置在指定區(qū)域,設(shè)置 “高溫” 警示標(biāo)識(shí),避免人員觸碰。
3. 煙塵與氣體防護(hù)
焊接煙塵:
手工電弧焊(J422 焊條)主要產(chǎn)生氧化鐵煙塵,長期吸入可能導(dǎo)致 “金屬煙熱”,需加強(qiáng)通風(fēng)(如使用軸流風(fēng)機(jī))或佩戴防塵口罩(如 KN95 級(jí))。
CO?焊可能產(chǎn)生一氧化碳(CO),需確保作業(yè)環(huán)境通風(fēng),CO 濃度不超過 30mg/m3(職業(yè)接觸限值)。
避免混合氣體風(fēng)險(xiǎn):禁止在氧氣瓶附近使用油脂類物質(zhì),防止爆炸;氬氣等惰性氣體雖,但在密閉空間可能導(dǎo)致缺氧,需監(jiān)測氧氣濃度(不低于 19.5%)。
4. 防火與環(huán)境
清除易燃物:焊接前清理作業(yè)周圍 5m 內(nèi)的油脂、紙張、木屑等可燃物,無法移動(dòng)時(shí)需用防火毯覆蓋。
消防設(shè)施:配備干粉滅火器或滅火砂,作業(yè)結(jié)束后檢查焊接區(qū)域,確保無殘留火星(如使用紅外測溫儀檢測工件溫度降至室溫)。
三、常見質(zhì)量問題與預(yù)防
1. 焊縫缺陷
氣孔:原因包括氣體保護(hù)不良(CO?焊時(shí)氣體不純或流量不足)、焊條受潮、工件表面銹蝕油污未清理。預(yù)防措施:焊前打磨工件至露出金屬光澤,使用干燥焊條,CO?氣體純度≥99.5%。
裂紋:低硬度鋼板焊接時(shí)裂紋風(fēng)險(xiǎn)較低,但若母材含硫、磷雜質(zhì)或焊接應(yīng)力過大(如剛性固定焊接)可能引發(fā)熱裂紋。預(yù)防措施:控制母材雜質(zhì)含量,合理設(shè)計(jì)焊接順序以減少應(yīng)力。
未焊透 / 未熔合:多因電流過小、坡口角度不足或焊速過快。預(yù)防措施:根據(jù)板厚開坡口(如板厚>6mm 開 V 型或 U 型坡口),適當(dāng)提高電流或降低焊速。
2. 變形控制
薄板焊接:易產(chǎn)生波浪變形,可采用分段跳焊、剛性固定(如夾具固定)或反變形法(預(yù)先反向彎曲工件)。
角焊縫收縮:對(duì)稱焊接(如雙面焊)或采用多層多道焊,減少單側(cè)熱輸入。
四、典型場景應(yīng)用建議
1. 建筑結(jié)構(gòu)焊接(如鋼結(jié)構(gòu)梁柱)
采用 CO?氣體保護(hù)焊,效率高且熔深適中,適合中厚板(如 10~20mm)焊接。
注意節(jié)點(diǎn)處焊接順序:先焊收縮量大的焊縫(如腹板焊縫),再焊翼緣焊縫,減少整體變形。
2. 管道焊接(如低碳鋼輸水管道)
優(yōu)先采用氬電聯(lián)焊(氬弧焊打底 + 電弧焊填充蓋面),保證內(nèi)部焊縫成型美觀、無焊渣殘留。
焊前需進(jìn)行坡口加工(如 30°~35°V 型坡口),組對(duì)時(shí)留 2~3mm 間隙,避免未焊透。
3. 臨時(shí)結(jié)構(gòu)或修復(fù)焊接
手工電弧焊靈活性高,適合野外作業(yè)或修補(bǔ),需注意焊條與母材匹配(如 J422 焊條對(duì)應(yīng) Q235 鋼)。
焊接舊鋼板時(shí),需徹底清除表面鐵銹、油漆,避免焊接時(shí)產(chǎn)生大量有害氣體(如含鉛油漆受熱揮發(fā))。
總結(jié)
低硬度鋼板焊接的核心原則是:工藝上注重參數(shù)匹配與缺陷預(yù)防,上強(qiáng)化基礎(chǔ)防護(hù)與環(huán)境管控。通過合理選擇焊接方法、控制熱輸入、做好個(gè)人防護(hù)和現(xiàn)場管理,可在保證焊接質(zhì)量的同時(shí),限度降低風(fēng)險(xiǎn)。