厚板对接要焊三四层,焊工焊完一层,去接了个电话,回来接着焊第二层。表面看不出任何问题,试样一撬,正好从第一层和第二层之间整齐地分开。多层焊里最容易被忽略的参数就是层间温度——前一层凉透了再焊,第二层只是搭在上面,不是长在上面。

层间靠的是再熔合

焊第二层时,热风既要熔化焊条,也要把已经凝固的第一层表面重新熔开一层,两边的分子链才能重新缠到一起。如果第一层已经降到室温,热风给的那点热量绝大部分被下面的冷材料吸走,界面上只能熔开薄薄一层,扩散深度不够,结合强度自然上不去。板越厚、环境温度越低,这种热量流失越严重。

这也是为什么厚板焊接在冬春季节更容易出问题:同样一套参数,夏天能过,早春就不行。

温度靠什么判断

现场不必迷信仪表读数。焊完一层,把手背靠近焊道上方两三公分,还能明显感到温热而不烫手,就是可以接着焊的状态;已经和周围板材一样凉,就必须重新预热。用红外测温枪更省事,但要固定测点位置,每次都测焊道正中同一处,比较的是趋势。

另一头也要防着:层间温度过高、连着几层不停顿地焊,热量在同一处累积,焊道边缘容易泛黄降解。所以是控在一个区间里,不是越热越好。

还有一个量容易被漏掉——板材本身的初温。板刚从室外拉进车间,表面摸着不凉了,芯部还是冷的。厚板尤其明显,二十几毫米的板在早春从室外进到车间,内外温度拉平要好几个小时。预热时只烤坡口两侧那一条,热量很快被旁边的冷板抽走,第一层还行,焊到第二层就已经不够用了。

实际操作的几条做法

  1. 排产时把厚板对接安排成连续作业,一条缝一次做完,别拆成两个班次;
  2. 中断超过十几分钟,重新用热风把整条焊道预热一遍再接着焊,不要只热接头那一小段;
  3. 长焊缝采用分段退焊,每段长度控制住,回头焊时前一段温度还没散尽;
  4. 每层焊完清理表面的氧化层和碎屑,清理动作要快,别趁机把它晾凉;
  5. 冬春季在室外或者半敞开车间作业,先搭挡风棚,穿堂风带走的热量比想象中多;
  6. 换焊工接力时交接清楚焊到第几层、什么时候停的,别让下一个人从零开始猜。

金浩丰车间焊厚壁风管件时,两个人接力是常规做法,就是为了不让焊缝中途凉下来。

分几层焊,按板厚定

层数不是越多越好。每加一层就多一个界面、多一次热循环,内应力也跟着累积。但一层焊得太厚同样有问题:热量传不到根部,表面已经过热,底下还没熔透。经验上薄板一次成型,中等厚度分两到三层,二十毫米往上的对接分三到四层比较稳妥,具体还要看坡口角度和焊条粗细。

层与层之间的焊道要错开,别让每一层的起弧点都落在同一条线上。起弧和收弧是缺陷高发处,全叠在一起,等于在焊缝里预埋了一条垂直通道。

验证要靠试样

层间结合好不好,看外观完全看不出来。把工艺试板按同样的板厚、同样的层数、同样的中断节奏焊一块,切条剥离,断口出现在层间的就说明流程有问题。试板留一块存档,注明日期、批号和参数,下次同类活直接照着做,不用从头试。

多层焊要用的焊条,粗细备两种更顺手:打底走细的,填充盖面走粗的,效率和熔深都照顾得到。金浩丰的 Φ3、Φ4、Φ5 单股双股和三角条都有,按公斤称重,与板材同批原料拉制。焊接工艺我们不代客户制定,但同批料的常规参数范围可以给你一个参考起点。186 1558 6932。