關于埋弧自動焊焊接參數對焊接成形影響的一點思考

摘 要：本文首先介紹埋弧自動焊焊接原理及過程，將各焊接參數對焊縫成形的影響進行了詳細分析，發現焊接電流、焊接速度、焊絲直徑及干伸長度、焊接層數、焊絲直徑及干伸長度、坡口及間隙的形狀及尺寸等參數均在不同程度地影響埋弧自動焊焊縫成形。

本文通過對埋弧自動焊理論的深入學習，結合長期積累的埋弧自動焊焊接生產過程中焊接熔深與各相關參數的關系數據，對焊接過程中參數的確定及選擇進行詳細分析，為今后的焊接產品質量控制，提供可貴的參考。

關鍵字：埋弧自動焊；工藝參數；選擇依據；選擇程序；影響；確定及選擇

前 言

我廠為埋弧自動焊螺旋焊管生產單位，焊接產品的質量穩定性和提高勞動生產率成為焊接生產的關鍵問題，通過長期工作實踐與摸索，將生產中焊接參數對鋼管焊接成型的影響進行了積累總結，本文將結合理論知識對多年工作實踐得來的經驗做統計分析。

在鋼管焊接時為保證焊接質量而選定的各項參數的總稱叫焊接工藝參數，為了充分發揮埋弧自動焊高效率、高質量的特點，正確的選擇焊接工藝規范參數十分重要。焊接工藝參數主要包括：焊接電流、坡口形狀、焊接速度、焊絲直徑等。正確選擇焊接工藝參數是獲得質量優良的焊縫和較高的生產率的關鍵，這都需要在生產實踐中去摸索去體驗，從中積累經驗，最終掌握操作技能。

1.焊接原理及過程

埋弧焊是電弧在焊劑層下燃燒進行的焊接方法，這種方法是利用焊絲和焊件之間燃燒的電弧產生熱量，融化焊絲、焊劑和母材而形成焊縫的。焊絲作為填充金屬而焊劑則對焊接區域起保護和合金化作用，由于焊接時電弧掩埋在焊劑層下燃燒，電弧不外露，因此稱為埋弧焊。

焊接時，焊絲與焊件之間的電弧，完全掩埋在40～60mm厚的焊劑層下燃燒。靠近電弧區的焊劑在電弧熱的作用下被融化，這樣，顆粒狀焊劑、融化的焊劑把電弧和熔池進出嚴密的包圍住，使之與外界空氣隔絕。焊絲不斷地送進到電弧區，并沿著焊接方向移動。電弧也隨之移動，繼續熔化焊件與焊劑，形成大量液體金屬與液態焊劑。待冷卻后，變形成了焊縫余焊渣。

2.焊接工藝參數對焊縫成形的影響

埋弧焊的工藝參數主要是焊接電流、焊接速度。它們對焊縫的形狀和尺寸有較大的影響。其他參數還有焊絲直徑及干伸長度等。

3.1.焊接電流對焊縫成形的影響

焊接電流是決定焊縫熔深的主要因素。焊接電流增大，焊縫的熔深及余高均增加，而焊縫的寬度變化不大。因此，焊接電流應根據熔深要求首先選定。適當的加大焊接電流，可以加快焊條的熔化速度，從而提高工作效率，但焊接電流過大時，焊接熱影響區寬度增大，并易產生過熱組織，從而使接頭韌性降低；此外電流過大還易導致咬邊、焊瘤或燒穿等缺陷，而且金屬組織還會因過熱發生性能變化。焊接電流過小時，則易造成夾渣、未焊透等缺陷，降低了焊接接頭的力學性能，使焊縫成形變壞，有時甚至像一條爬在鋼板上的小肉蟲，所以應選擇合適的焊接電流.選擇焊接電流的主要依據是焊條直徑、焊縫位置、特別是憑焊接經驗來調節合適的焊接電流。

3.1.1.根據焊條直徑來選擇，焊條直徑一旦確定下來，也就限定了焊接電流的選擇范圍.因為不同的焊條直徑均有不同的許用焊接電流范圍，若超出許用范圍，就會直接影響焊件的力學性能.焊條直徑大小的選擇與下列因素有關：①焊件的厚度、②焊縫的位置、③焊接層數、④接頭形式

3.1.2.根據焊縫位置選擇在相同焊條直徑條件下，平焊時，熔池中的熔化金屬容易控制，可以適當的選擇較大的焊接電流，立焊和橫焊時的焊接電流比平焊時應減小10%～15%，而仰焊時要比平焊時減小10～20%.

3.2.焊接速度對焊縫成形的影響

單位時間內完成的焊縫長度稱為焊接速度.其直接影響焊縫成形的優劣和焊接生產率.

3.2.1.焊接速度對熔深及熔寬均有明顯的影響。當其他參數不變時，焊接速度增大時，熔深、熔寬均減小。因此，為了保證焊透，提高焊接速度時，應同時增大焊接電流及電壓。但電流過大、焊速過高時易引起咬邊、未焊透、電弧偏吹和氣孔等缺陷，焊縫余高大而窄，成形不好。因此焊接速度不能過高。焊接速度太慢，則焊縫余高大，熔池淺而寬，焊縫表面粗糙，容易產生滿溢、焊瘤或燒穿等缺陷。 若焊速過慢，焊接電壓又太高時，焊縫截面呈蘑菇形，容易產生裂紋。

3.2.2.焊接速度對熔合比的影響。其他條件不變時，焊接速度越高，熔合比越大。

焊接電流與電壓及焊速的關系。為保證合適的熔深和美觀的焊縫，除選擇合適的焊接電流外，還需保持焊接電流、電弧電壓和焊接速度三個工藝參數的合適匹配關系.

與焊接電流有一個對應的焊接速度范圍，在此范圍內焊縫成形美觀，當焊接速度超過與焊接電流匹配的對應值時，焊縫出現咬邊缺陷。

3.3.焊絲直徑及伸長度對焊縫成形的影響

3.3.1.焊絲直徑的影響：當其他參數不變，減小焊絲直徑時，因電流密度增加，熔深增大，焊縫成形系數減小。然而對于一定的焊絲直徑，使用的電流范圍不宜過大，否則將使焊絲因電阻熱過大而發紅，影響焊絲的性能及焊接過程的穩定性。

3.3.2.焊絲干伸長的影響：當其他因素不變時，焊絲干伸長增加，由于電阻熱的預熱作用加強，焊絲的熔化速度增加，焊縫余高增大，此外，由于干伸長增加，焊接電流會稍減小，使熔深稍降低，從而使熔合比稍降低。 試驗證明：采用直徑5mm焊絲施焊時，干伸長在60～150mm內變化，對焊縫成形的影響不大。在實際工作中，干伸長的變化范圍很小（20～40mm），故用直徑4～6mm的焊絲施焊時，干伸長的影響可忽略不計。 當焊絲直徑小于3mm時，干伸長的變化范圍應控制在10～30mm，否則影響焊接效果

4.總結

通過本論文的編寫，有機會對螺旋焊管的埋弧自動焊理論進行深入研究，將自己多年的工作經驗與理論結合起來，在焊接參數對焊縫成形的影響方面進一步研究與分析，這在生產實際中對螺旋焊管焊縫的控制有較強的指導意義，有利于提高產品質量。自己對所面對的工作也有了更好的理解和詮釋。本次分析總結還只是在學習的基礎上進行理論與實踐的摸索，還存在許多未知領域，以后會在工作中更好的進行學習積累，為埋弧自動焊方面的研究工作作出貢獻。