反月牙操作法对立焊缝质量的影响

反月牙操作法对立焊缝质量的影响

张敬华

中车齐齐哈尔车辆有限公司 黑龙江齐齐哈尔 161002

摘要：中厚板对接立焊缝的焊接，在生产中有着现实不可取代的实际需求，但要高质量的完成这类焊缝的焊接，往往令焊工感到难度很大。本文针对立焊位置的焊接简要介绍了反月牙操作法的操作要点以及对立焊缝外观成型及内部质量及生产效率带来的影响和优势。

关键词：立焊；操作要点；反月牙；正月牙；焊缝质量

前言

立焊位置的焊接，不仅是焊工技能大赛实作考试中的项目，而且在实际生产中也经常会遇到。由于施焊位置的限制，要想获得优良的焊缝外观成形难度很大，对焊工的操作技能水平要求较高。有时即使技能水平较高的焊工也难以焊出让人满意的焊缝成形，经常会出现焊缝咬边、气孔、夹渣、焊缝中间鼓棱等焊接缺陷。对于立焊缝的焊接，焊工普遍都采用师傅传授的正月牙运条法进行焊接，但笔者根据多年的操作实践认为，对于厚度大于5毫米的板对接及焊角大于4毫米的角接立焊，采用反月牙运条法进行焊接，可取得更美观的焊缝外观成形，以及更好的内部质量。反月牙摆动操作适用于酸性焊条、碱性焊条、焊丝焊接。

1 反月牙焊接操作要点

1.1 起焊

首先，清除焊道及两侧的锈渣等污物，然后进行焊接。在焊缝起始位引燃电弧（手工电弧焊应采用划擦法引弧），沿左右两个半弧分别向上施焊。电弧引燃后立即拉长电弧预热，待焊道前端出现“焊珠”时，马上压短电弧施焊。电弧运至焊缝两侧时，电弧为下行，向焊道中心运弧时为上行，以反月牙形状摆动运条连续向上施焊。

1.2 焊条（丝）角度

焊条（丝）后倾角为70°左右。焊条（丝）与左右两侧的角度，随着电弧向两侧运条要做相应的变化。当电弧在焊道中心位置时，焊条与左右两侧角度为90°，电弧运至左侧焊道边缘时，焊条角度向右偏离20°左右，反之亦然。

1.3 焊接过程

运条速度要均匀，往返上行距离保持一致。电弧的三分之二对准熔池，其余三分之一用来熔化加热焊道及焊缝两侧边缘，以利于排除焊道近表层的气孔、夹渣等焊接缺陷。焊接过程如终保持短弧焊接。采用反月牙运条法焊接的焊道均匀、光滑，清渣容易，焊缝质量好。

2.正、反月牙操作方法对比

反月牙运条法与传统的正月牙运条法对焊接质量和焊接生产效率的影响对比如下：

2.1 对形成气孔的影响

焊接时采用正月牙形运条法较易产生气孔。因为正月牙运条法操作时，在焊接电流稍大时，熔池温度过高，铁水容易下坠。焊工为控制熔池温度，防止熔池金属下坠，往往采用挑弧焊。由于焊接电弧拉长，致使熔池与空气接触面加大，产生气孔倾向增大。

反月牙运条操作时，电弧运至焊道两侧时为下行，焊道中心为上行，因而提高了焊道两侧的温度，降低了熔池温度和铁水下坠倾向。由于始终保持短弧焊接，熔池与空气接触少，电弧对熔池的搅伴作用加强，因此不仅减少了产生气孔的倾向，而且能有效地了防止和减少夹渣、焊瘤、未熔合等焊接缺陷。

2.2 对夹渣的影响

正月牙运条法运条时，在焊道两侧电弧为上行，电弧顶着熔池，熔渣因受电弧向上吹力，下流受到了阻力，虽然大部分熔渣能从熔池中排出，但还有部分熔渣因两侧散热快，铁水结晶速度快，在结晶过程中熔渣来不及逸出，残留在焊缝隙中形成夹渣，特别是焊道两侧形成的凹槽，也易产生夹渣。

反月牙运条时，电弧在焊道两侧为下行，减少了电弧对熔渣的上吹力，有利于熔渣浮出。同时电弧在焊道两侧停留时间较长，两侧温度较高熔池结晶缓慢利于气体和熔渣排出。

2.3 对层间焊道成形的影响

正月牙运条法，层间焊道易形成中间凸两侧凹现象。因操作时，电弧在焊道中间为下行，焊道两侧熔化的铁水随电弧下行而带到焊道中间，形成焊道中间厚 、两侧薄，焊道两侧呈沟槽状，产生焊缝咬边、中间鼓棱，在手工电弧时成为形成夹渣的主要原因，同时会造成层间焊道的清渣困难。

反月牙运条法操作时，电弧在焊道中间为上行，减小了熔池的温度，铁水不会下流，并能控制焊道厚度均匀，平整光滑，层间焊道清渣也容易。

2.4 多层焊时对排除前焊道表面缺陷的影响

正月牙运条法操作时，为防止熔池中铁水不下流，焊条后倾角为50°左右，电弧顶着熔池运行，因此熔深浅，对前层焊道近表层存在的气孔和焊道两侧凹槽处尖角部分存在的夹渣，不能靠电弧的高温和吹力全部排除掉。

采用反月牙运条法操作时，焊条的后倾角为70°左右，电弧的三分之一专用于加热前焊道和焊缝两侧，因此增加了熔化深度，所以能够排除前焊道近表层的气孔和夹渣等焊接缺陷，特别是对焊道边缘夹角处缺陷的排除尤为明显。

2.5 反月牙操作对生产效率的影响

正月牙运条法焊接电流小，焊条熔化速度慢，层间焊道清渣用的辅助时间长，所以焊接效率低。

反月牙运条法，焊接电流比正月牙运条法大10%左右，焊条熔化速度快，焊接过程始终保持短弧焊，焊道平整光滑，减少清渣时间30%以上，因此能提高焊接效率和经济效益。

3.结论

反月牙操作方法实用性强，操作手法容易掌握，焊缝外观平整，清渣容易。对于小焊角的焊缝，无论采用焊条电弧焊还是气体保护焊，只要选择的焊接电流不会导致熔池的温度过高，就可获得良好的焊缝成形。对于大焊角的角焊、较厚板的对接立焊，除打底焊以外，应采用反月牙操作法施焊，会显著提高焊缝内部质量和外观成型。