如何进行结构钢预留间隙I形坡口纵缝单面焊双面成形埋弧焊

    单面焊双面成形有两个必要条件：一是必须将接头处母材完全熔化，二是焊件背面必须装配合适的衬垫。该工艺对厚板和热敏感性较强的母材并不适用（因不允许以较大热输入焊接）。使用焊剂垫的I形坡口单面焊双面成形适用范围为δ≤10mm，δ>10mm板单面焊双面成形只能使用坡口焊，但对δ>8mm板，如完全依赖背面自由成形的普通焊剂垫，也难于达到背面成形要求，而必须采用带背面成形槽的水冷焊剂铜垫。

    利用焊剂铜垫或水冷焊剂铜垫的单面焊双面成形，不论是否开坡口都要使用压紧装置。δ≤10mm时可采用琴键式压紧装置：在两排置于琴键压板下的软管中通以0.6MPa压缩空气，可在压板上产生30MPa压紧力以压住板边。造船业则更多使用压力架式焊剂一铜垫：在装有多个气缸的龙门压力架上，通入压缩空气后可驱动压紧装置通过压板将工件压紧。与此同时，气压还将铜垫上顶以紧贴焊件。然后在间隙中撒入一些细颗粒焊剂，轻轻敲打焊件，使焊剂均布于铜垫凹槽内即可开始焊接。更厚板（δ为12～16mm）的单面焊双面成形，必须使用龙门式液压压紧装置以产生数百kN至数千kN的压紧力。图3-3为琴键式压紧装置示意图，图3-4为船舶工业用压力架式焊剂一铜垫装置示意图，表3-24为I形坡口单面焊双面成形推荐焊接参数，表3-25为压力架式焊剂．铜垫法单面焊双面成形典型焊接参数。

    普通焊剂垫上的I形坡口单面焊双面成形，为了焊透必须有间隙。焊接时电弧不仅焊透焊件，而且使焊剂垫上的部分焊剂熔化，形成液态薄层，将熔池金属与空气隔开，熔池则在液态焊剂薄层上自由凝固成形，形成背面焊缝。宜以直流反接施焊，焊剂粒度以较细为宜。为使焊剂承托力适中，压缩空气压力应严格控制。

    水冷焊剂铜垫可避免焊剂承托力不均匀现象，除铜垫上的液态焊剂薄层起着与普通焊剂垫相同的作用以外，铜垫上开的弧形凹槽还可使背面强制成形，使之不仅适用于薄板I形坡口，而且也适用于较厚板的坡口焊。铜垫上的焊剂薄层可保护铜垫不受电弧直接吹灼，而通水冷却则可使电弧高温被导走，既有利于保护垫板，也有利于背面焊缝的迅速成形。

    图3-3    琴键式纵缝压紧装置工作原理示意图

   1-琴键式压板；2-压缩空气软管；3-焊件；4-带成形槽水冷铜垫；5-压紧弹簧

    图3-4    船舶工业用压力架式焊剂-铜垫装置示意图

    表3-24    I形坡口单面焊双面成形推荐焊接参数

    表3-25    压力架式焊剂-铜垫法单面焊双面成形典型焊接参数

    注：焊剂HJ431，焊丝直径Φ4mm。

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