多层多道焊接

文章出处：未知人气：-发表时间：2018-12-27 11:10

1 原理

1.1 焊接热循环调整

       实施多层多道焊时，因焊缝截面不受限制，能在较大范围内调整热输入和焊接速度，因此对焊接热循环的调整较大。

       对于不易碎火钢，可降低过热区高温停留时间，防止晶粒粗大，减少魏氏体组织，此外多层多道焊后，焊道对前一焊道和热影响区进行再加热。在 AC3 以上再加热区，发生正火那样的组织转变，形成细小等轴晶，细化晶粒。在此温度范围的焊缝柱状晶消失，塑性和韧性得到改善。

       对于易碎火钢，在回火温度加热区，使洋硬组织软化，塑性和韧性得到改善。同时通过调节多层多道焊热输入和冷却时间，改变焊接顺序，达到控制结构变形和应力。

1.2 焊缝结晶的调整

        焊缝结晶通常是从熔合线上未熔化晶粒开始结晶，沿着与散热相反方向长大，形成柱状晶，因此焊缝中心线附近往往后结晶，由于焊缝化学成分的偏析，造成凝固温度高的金属先结晶，凝固温度低的金属后结晶，在结晶处存在低熔点的共晶杂质，造成宏观偏析产生热裂纹、夹杂、气孔。多层多道焊由于将单道分为数道，结晶时焊缝杂质元素偏析分散，不会集中与焊缝中心线上，可避免产生焊缝中心线热裂纹。

1.3 提高生产效率控制融合比

        在异质钢的焊接中，多层多道焊通过调整焊缝宽度及热输人，对焊接性差的一侧母材，采用小焊接能量，不摆动焊接过渡层；在焊接性较好的一侧，采用较大线能量，既能控制熔合比，又能提高生产效率。

2 分类及应用

        多层多道焊在实际生产中，根据不同情况可分为：

(1）长段多层多道焊。
   所谓的长段多层多道焊，就是每道焊缝长度较长，并在1rn以上，因此在下一道焊缝焊接前，前层焊缝己冷却到较低温度，并可以根据结构受热情况，调整焊接顺序，有效控制焊接变形。

(2）短段多层多道焊。
   所谓的短段多层多道焊，就是分段逐层焊接，每段焊道长度较短，仅为 50～500 mm。采用短段多层多道焊时，可获取窄热循环曲线，使得奥氏体转变温度AC3以上停留时间短，避免奥氏体晶粒粗化。同时由于采用短段多层焊接，当焊缝冷却到马氏体转变温度时，再立刻焊接第二层，这样第一层焊缝及热影响区金属受到第二层焊缝焊接时热的作用，温度有所上升，减慢了冷却速度，可有效避免摔硬组织出现。

        短段多道多层焊，可以解决高温停留时间与冷却速度难以同时降低的矛盾。这种热循环调节，十分适用于焊后晶粒容易长大且容易洋火的钢种。应用短段多层焊，主要是合理确定每段焊缝的长度，如果焊道过长，则前一焊缝已冷却至马氏体转变温度以下，并产生马氏体组织，可能产生裂纹；若焊道过短，则会是焊缝及热影响区在高温停留时间过长，造成晶粒粗化。

3 多层多道焊接的特点

        多层多道焊可以提高焊缝金属的质量，特别是塑性，这是因为后层(道)焊缝对前层(道)焊缝具有热处理的作用，相当于对前层(道)焊缝进行了一次正火处理，因而改善了二次组织。对最后一道焊缝，可在其焊缝上再施焊一条退火焊道。有的工厂，当焊接接头的弯曲试样试验不合格时，采取改变原来的焊接工艺参数的措施，将单层焊缝改成多层焊缝，用小电流进行快速施焊，对提高弯曲试样的试验合格率(塑性指标)有一定效果。

       应当指出，多层多道焊对提高手弧焊的质量效果较好。埋弧焊时，由于每层焊道厚度可达6～10mm，但次一层焊缝的热作用只达3～10mm，所以热处理效果较差。

4 操作注意事项

(1）焊缝形面应圆滑过渡，防止应力集中；

(2）每层焊缝避免产生夹角及除第一层焊缝外应锤击焊缝消除应力，每道焊缝都要清渣，防止产生夹渣；

(3）不开坡口角焊缝，第一层应采用较大电流保证根部焊透，盖面层采用较小电流，以保证成形美观；

(4）多道焊的时候焊枪不需要摆动，在多道焊的时候摆动容易产生层间未熔合的缺陷，而且多层多道焊接焊枪角度也很重要，焊枪角度不正确也容易引起层间未熔合缺陷。

5 焊接技巧

6 结束语

        实践证明，采用多层多道焊，选择合理的焊接工艺措施，不但能够控制结构的焊接形变和应力，而且能保证焊缝的组织和性能，有效提高产品品质。

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