淺談防治焊條電弧焊焊縫夾渣的工藝措施

郝孟超 王玉科 李玉森

山東省青州市高新技術研究所

淺談防治焊條電弧焊焊縫夾渣的工藝措施

郝孟超 王玉科 李玉森

山東省青州市高新技術研究所

在我國工業生產中，焊接技術應用越來越廣泛，對其要求也越來越高。如何有效提高焊條焊接工藝性能，解決由焊接缺陷產生的不良影響，成為了廣大從業者急需攻克的一道難題。本文通過介紹焊接初學者工作中產生的夾渣缺陷的原因，并相應地提出了一系列施工工藝改善措施，以確保焊接質量，對以后的焊條焊接過程中有效地避免焊縫夾渣具有重要意義。

焊接 夾渣

近年來，各種焊接產品應用于各個領域，推動了我國工業的發展。但是，在焊接過程中，初學者往往由于各種原因致使焊縫夾渣，為促進焊工的快速成長，提高社會競爭力，需要對焊條電弧焊過程中夾渣的問題深入研究，總結經驗，進而明確消除措施。

一、夾渣的危害

夾渣是焊后殘留在焊縫中的熔渣，它的存在將減弱焊縫的有效截面，降低焊接接頭的塑性和韌度。在夾渣的尖角處會造成應力集中，因而對淬硬傾向較大的焊縫金屬，容易在此處擴展為裂紋。

二、夾渣產生的原因

若說明夾渣產生的原因，首先應了解熔渣的形成過程和作用。焊接電弧焊焊接過程中，在電弧高熱作用下，焊條和被焊金屬局部熔化，由于電弧的吹力作用，在被焊金屬形成了一個充滿液體金屬的熔池，同時熔化了的焊條金屬向熔池過渡，焊條藥皮熔化過程中產生一定量的保護氣體和液體熔渣，氣體充滿在電弧焊熔池周圍，起到隔絕空氣的作用，而液體熔渣的凝固溫度低于液體金屬的結晶溫度，這就使得混入熔池的熔渣和熔池冶金反應中產生的雜質和氣體能從熔池金屬中不斷排出，最后凝固在液體金屬上面，起到保護液態金屬的作用。

從熔渣的產生過程來開，發生夾渣的根本原因是焊工在焊接時，溶池中的熔渣和雜質未能在液態金屬凝固前排出，最終殘留在焊縫中形成。那么，造成上述情況的原因比較多，首先，焊條使用不規范，對其質量未做檢查、未按規范要求對焊條進行處理，或者習慣使用酸性焊條，而對堿性焊條缺乏技術把握，從而導致在必須使用的情況下，產生焊接質量問題；再次，焊條存放不規范，焊接過程中焊條隨便亂放，造成焊條污染、受潮；最后，焊接過程中操作不規范，例如運條角度、焊接過程熔池溫度控制、多層焊的前層焊渣清除等。

三、防治措施

（一）規范焊條使用

焊接使用前應進行外觀檢查，要求焊條藥皮表面應細膩光滑、無氣孔和機械損傷，藥皮無偏心，焊芯無銹蝕現象，否則在焊接過程中焊條藥皮大塊脫落，造成熔渣難以排出，出現夾渣。

焊條必須放在干燥通風的地方，嚴防受潮變質。并隨用隨拆包裝。在使用焊條與焊劑之前，需要按照有關規定進行烘烤、預熱。通常情況下，酸性溫度在150℃～200℃，需要保溫1個小時；而堿性焊條溫度在350℃～400℃，需要保溫2個小時。待烘干后放在100℃～150℃的保溫筒內。同時，千萬不可以用較低的烘干溫度或較長的烘干時間來代替說明書上的烘烤要求。

（二）規范焊接操作

1.焊接電流和焊接速度。焊接電流是保證焊縫質量的關鍵工藝參數，但初學者不能很好的控制熔池溫度，擔心焊件燒穿，往往選擇電流偏小，造成熔池溫度冷卻過快，熔渣來及浮出而出現焊縫夾渣，特別是T形接頭和坡口內焊接尤為嚴重。初學者在焊接過程中要嚴格根據經驗公式進行焊接電流的粗調，然后在試焊過程中，通過看飛濺、看焊條、看焊縫、聽聲音逐漸細調焊接電流，當焊縫成形良好，滿足要求后再進行正式焊接。在焊接過程中，隨著焊接過程持續，熔池溫度逐漸升高，這時要時刻觀察熔池大小和深度，控制好焊接速度，如果速度過快，焊縫冷卻快就會產生夾渣；如果速度過慢，就會出現燒穿。

2.焊條角度。焊條角度是保證焊縫成形的主要因素之一，如果運條角度不正確，就會使得熔化金屬和熔渣混淆不清，造成熔渣難以脫離。例如平焊時焊條應垂直于焊件并沿焊接方向傾斜，傾斜角度與焊件成80°左右，如果傾斜方向相反即不便于觀察熔池，同時使得焊渣難以脫離，造成夾渣；如果傾斜角度過大就會使得焊縫波形成形差，影響焊縫美觀。

3.焊接電弧。控制好弧長，焊接過程中弧長控制在焊條控制在焊條直徑三分之二的距離。這樣做的好處即能防止外界空氣侵人擁有高溫狀態的熔池，避免產生氣孔，同時有能很好的保證熔池溫度，避免出現熔池溫度過低，出現焊縫夾渣。

4.焊前預熱。對于重要的焊件，焊接前要按規定進行預熱，避免焊件過冷，熔池溫度冷卻快，出現夾渣。對于一般焊件，可不進行專門預熱，但起弧時要在起頭后約10mm起弧，然后拉長電弧回到起頭位置并進行左右擺動，對焊件進行預熱，當出現熔池后在壓低電弧進行焊接。

5.注意焊接環境的影響。焊接時注意不要在風大的環境內焊接，這樣熔池造成電弧不穩定，導致空氣侵入出現氣孔，同時還會加快熔池的冷卻，造成焊縫夾渣。另一方面，不要還應該注意空氣濕度也不可過大，這樣工件會出現水分大或者焊條受潮。若果無法改變環境狀況，要注意做好預防，例如通過預熱去潮。同時在焊接前一定注意對焊接部位和焊條進行徹底清理，保證無水、無油、無銹。

四、總結

綜上所述，焊縫夾渣產生的主要原因是熔池冷卻速度過快造成的，因此在焊接過程控制好熔池溫度保證焊縫質量的關鍵。作為初學者要認真總結經驗，注重理論與技能的結合，在生產過程要主動分析出現的問題，改進工藝措施。本文對焊條焊接過程中產生夾渣的原因進行了分析，提出了一些有效改善措施，盡管不見得在實際工作中均起到作用，但至少可以為焊接初學者提供了有效參考。

［1］余燕.吳祖乾.焊接材料選用手冊［M］.上海.上海科學技術文獻出版社.2005

［2］中國機械工程學會焊接學會，焊接手冊（第1卷） 焊接方法與設備［M］.北京.機械工業出版社，2006