钢模板焊接技术

一、焊接材料选择

钢模板常用的钢材材质主要有 Q235 和 Q345，焊接材料的选择需与钢材材质相匹配。对于 Q235 钢材，通常选用 E43 系列焊条，如 E4303（J422），该焊条具有良好的焊接工艺性能，电弧稳定，飞溅小，脱渣容易，适用于全位置焊接，能满足一般钢模板的焊接需求 ；当钢模板材质为 Q345 时，应选用 E50 系列焊条，像 E5015（J507），这是一种低氢钠型焊条，采用直流反接，具有较高的抗拉强度和抗裂性能，在焊接强度要求较高的钢模板时能保证焊接质量。此外，若采用气体保护焊，对于 Q235 和 Q345 钢材，可选用 ER50-6 焊丝，搭配 80% Ar + 20% CO₂的混合气体，这种焊接方式熔敷效率高，焊缝成形美观，适合钢模板的批量生产焊接。

二、焊接工艺参数设定

（一）焊条电弧焊

焊接电流：焊接电流的大小直接影响焊接质量和效率。在焊接钢模板时，需根据焊条直径和焊件厚度进行选择。一般来说，当焊条直径为 3.2mm 时，焊接电流可控制在 100 - 130A；若焊条直径为 4.0mm，焊接电流则调整为 160 - 210A。电流过小，会导致焊缝熔深不足，出现未焊透、夹渣等缺陷；电流过大，容易造成焊缝咬边、烧穿等问题。

焊接电压：合适的焊接电压能保证电弧的稳定燃烧和焊缝的成形质量。焊条电弧焊时，焊接电压通常与焊接电流相匹配，一般在 22 - 28V 之间。电压过高，会使焊缝变宽，熔深变浅，且容易产生气孔；电压过低，电弧不稳定，焊缝窄而高，成形不良。

焊接速度：焊接速度应根据焊缝的位置、焊件厚度以及焊接电流等因素综合确定。对于钢模板的平焊位置，焊接速度可控制在 20 - 30cm/min；立焊和仰焊时，速度应适当减慢，一般在 10 - 20cm/min。焊接速度过快，焊缝容易出现未熔合、气孔等缺陷；速度过慢，则会导致焊缝余高过高，热影响区过大，使焊件变形量增加。

（二）气体保护焊

焊接电流与电压：气体保护焊的焊接电流和电压需相互匹配，以保证焊接过程的稳定性和焊缝质量。当使用直径为 1.2mm 的 ER50-6 焊丝焊接钢模板时，短路过渡时，焊接电流一般在 120 - 180A，焊接电压在 18 - 22V；射流过渡时，焊接电流可提高到 250 - 350A，焊接电压相应调整为 28 - 34V 。不同的焊接电流和电压组合会影响熔滴过渡形式和焊缝成形，需根据实际情况进行微调。

气体流量：保护气体的流量对焊接质量至关重要。在钢模板焊接中，80% Ar + 20% CO₂混合气体的流量一般控制在 15 - 25L/min。气体流量过小，无法有效保护焊接熔池，容易使焊缝产生气孔；流量过大，会导致气体紊流，卷入空气，同样影响焊缝质量，还会造成浪费。

焊丝伸出长度：焊丝伸出长度指的是从焊枪导电嘴端部到焊丝端部的距离。对于钢模板气体保护焊，焊丝伸出长度通常为 10 - 15mm。伸出长度过长，焊丝电阻热增加，容易使焊丝过热熔断，导致焊接过程不稳定，且保护效果变差；伸出长度过短，会影响焊工的操作视野，还可能使焊枪导电嘴与焊件发生短路。

三、焊接操作要点

（一）焊前准备

焊件清理：在焊接前，必须将钢模板焊接部位的铁锈、油污、水分等杂质清理干净，可采用钢丝刷、砂纸打磨或化学清洗等方法。清理范围为焊缝两侧各 20mm 左右，确保焊件表面露出金属光泽。若杂质未清理干净，会在焊接过程中产生气孔、夹渣等缺陷，严重影响焊缝质量。

装配定位：按照设计要求对钢模板进行装配，保证模板的尺寸精度和形状公差。采用定位焊固定模板的相对位置，定位焊的长度一般为 20 - 50mm，间距为 200 - 300mm 。定位焊的焊接工艺参数应与正式焊接时基本相同，但焊接电流可适当增大 10% - 15%，以保证定位焊缝的强度。同时，要注意定位焊缝不得有裂纹、气孔等缺陷，否则应及时清除并重新定位焊。

（二）焊接过程控制

引弧与收弧：焊条电弧焊引弧时，可采用敲击法或划擦法，但要避免在焊件表面随意引弧，防止产生电弧擦伤。收弧时，应将弧坑填满，避免出现弧坑裂纹。气体保护焊引弧前，需提前送气 1 - 2s，排出焊枪内的空气；收弧后，应滞后停气 2 - 3s，保护熔池不被氧化。

运条方法：根据焊缝的位置和接头形式选择合适的运条方法。对于平焊对接焊缝，可采用直线形运条法或锯齿形运条法。直线形运条法操作简单，焊缝宽度窄，适用于薄板焊接；锯齿形运条法能使焊缝宽度增加，熔池得到充分搅拌，有利于气体和熔渣的排出，适用于较厚钢板的焊接。立焊时，常用三角形运条法或月牙形运条法，可控制熔池形状，防止液态金属下淌；仰焊时，宜采用小幅度的锯齿形或直线形运条法，以保证焊缝成形。

多层多道焊：当钢模板焊件较厚时，需采用多层多道焊。每层焊缝的厚度应控制在 3 - 5mm，每道焊缝的宽度不宜超过焊条直径的 4 倍。多层多道焊时，要注意层间温度的控制，一般应保持在 100 - 250℃之间 。在焊接下一层焊缝前，必须将上一层焊缝的熔渣、飞溅等清理干净，并检查是否存在焊接缺陷，如有缺陷应及时修复。通过多层多道焊，可以减少焊接应力和变形，提高焊缝的综合性能。

（三）焊后处理

焊缝清理：焊接完成后，及时清理焊缝表面的熔渣、飞溅物等，可使用敲渣锤、钢丝刷等工具。清理后的焊缝表面应平整、光滑，无残留杂质。

变形矫正：由于焊接过程中会产生焊接应力，导致钢模板发生变形。对于变形量较小的模板，可采用机械矫正法，如使用压力机、矫直机等设备进行矫正；对于变形量较大的模板，可采用火焰矫正法，利用火焰对焊件局部加热，使其产生塑性变形，冷却后达到矫正的目的。在火焰矫正时，要控制好加热温度和加热区域，一般加热温度在 600 - 800℃之间，避免因温度过高导致钢材性能下降。

质量检验：钢模板焊接完成后，需进行质量检验。外观检查主要检查焊缝的外形尺寸、表面质量，要求焊缝余高均匀，焊缝与母材过渡平滑，无咬边、气孔、裂纹等缺陷；无损检测可采用超声波探伤或 X 射线探伤等方法，检测焊缝内部是否存在未焊透、夹渣等缺陷。对于重要结构的钢模板，还需进行力学性能试验，如拉伸试验、弯曲试验等，以确保焊缝的强度和韧性满足设计要求。