弧偏吹對埋弧焊接質量的影響和焊接T藝改進措施分析

藍家輝

摘要：在埋弧焊接的過程中經常會出現局部未焊透的現象，為了避免這些質量問題出現，需要全面的提高埋弧焊接的質量。在弧偏現象發生時，直流弧焊電源埋弧焊接會產生一定的影響。通過仔細的去分析條狀缺陷形成的根本原因，才可以更好的了解埋弧焊接的整體流程，弧偏吹對埋弧焊接的整體質量都有影響，并且弧偏吹產生的條件也比較苛刻。為了進一步推動埋弧焊接技術的發展，需要全面提高對接焊縫的技術。通過本人的論述，希望能起到拋磚引玉的作用，并希望能給相關的工作人員提供參考借鑒的材料。

關鍵詞：埋弧焊接；直流弧焊電源；弧偏吹；焊接工藝；改進措施

1.弧偏吹的產生機理

在直流弧焊電源焊接中，弧偏吹是特有的現象，為了更好的進行直流埋弧焊接，需要在電弧的四周設定環形磁場，以便形成定向的直流電。當周圍的鐵磁性工作時，一定是在磁化電弧的周圍，如果電弧周圍一定范圍內鐵磁性工件形狀尺寸相近且無外加磁場，以電弧為中心的周圍磁場強度分布情況不會明顯改變，并且還會產生以下的影響：當工作的部件接向正極時，必須運用右手螺旋定則和左手定則，這樣在一定程度上可以使射流融在電荷作用下遠離磁場中心，并且這些電荷是同性的，互相之間具有相互排斥的作用力，這時候的電場是由環形磁場和工件磁場所共同形成的。這個時候的電弧會比較分散，并且電弧的推力會相對的減少，穿透力也比較小，熔池的深度也會比以往更寬。如果工件反接負極時，此時環形磁場的方向會相對產生一定的變化，同時保持不變的還有射流，此時射流液態融滴是帶有正電。射流液態熔滴在環形磁場的作用下，必須與焊絲問的電場共同作用，這樣才可以共同的去克服電荷之間同性的相斥力，使電荷偏向磁場的中心。如果電弧周圍所存在的工件被磁化的程度相差較大，那就說明此時電弧周圍工件形狀尺寸相差比較大，或者是說外部磁場存在較強的吸引力。鐵磁性的工件在一定程度上會有較高的磁化系數，并且不對稱性存在電弧周圍磁場的每一個地方，達到了一定的條件環形磁場的磁力線形狀就會發生變化。

2.弧偏吹對埋弧焊縫缺陷產生的影響

焊道坡口面存在著一定的連續性，弧偏吹一旦產生就會具有一定的持續長度，產生的條狀也會存在著一定的缺陷。為了更好地將弧偏吹成縱向分布，必須將周圍的磁場進行調整分布。一般對于被融合的焊縫是不可以進行弧偏吹消除的，因為當坡口組進行火焰切割后，坡口處的底端會呈現尖角的形狀。在焊接時，如果出現了弧偏吹，就必須將電弧中的射流融滴和尖角對齊，這樣即使在電流非常強的條件下，融池的最大深度也可以大于融透的深度。如果周圍磁場中電流比較小，并且工件的形狀會比較大，這時對于磁場分布之間的影響就會比較嚴重，此時弧偏吹就會非常嚴重，并且熔池液態金屬的溫度也會達不到標準。長此以往就會導致液態金屬下流，這些都是因為液態金屬具有重力，此時如果有些坡口底端的焊劑沒有排出，就會產生一些條形狀態的夾渣。

3.埋弧焊接中弧偏吹產生的條件

縱向長條狀在埋弧焊縫中的缺陷較為嚴重，弧偏吹是導致條狀缺陷的主要原因，在真正的沒有損害的檢測中，以及在一些實際的埋弧焊接施工中，弧偏吹形成的主要原因有許多種。當溫度過高時，坡口如果在加工中就很容易變形，并且對于坡口的尺寸掌握也比較查，從而造成的偏差也會過大。坡口進行組裝后，他的鈍邊容易出現錯誤，并且彼此之間的縫隙也會不均勻。當焊道的方向和焊接小車的軌道方向不平行時，軌道的局部就會出現彎曲的現象，并且和焊道不相平行，這個時候焊絲彎曲的程度就會較大。手工對焊絲的橫向進行調節，就會使焊絲跟蹤做到同步準確，同時還必須讓焊絲偏向坡口面的一端。如果采用厚度較薄的板對接，這時就需要采用單面的坡口焊接，焊絲必須垂直向下，在這種情況下電弧的兩邊工件形狀相差非常大。在進行熔透型的焊接中，焊絲和坡口面必須呈負角。如果是進行管道壁口較薄的埋弧焊接時，對口就會存在錯邊量過大的現象。當第一道焊接完了之后，焊接的一端就會從自動偏向另一端，并且另一端的坡口面會呈現出尖角的形狀。

4.埋弧焊接工藝改進措施

根據許多研究資料我們可以確切的知道，怎樣才能更好的去避免在埋弧焊接工藝中，出現條形形狀的缺陷，為了更好的產生弧偏吹，必須規避排除掉一些不利的因素。長此以往，就可以提高埋弧工藝的水平，消除弧偏吹產生的條件，更好的對對接焊縫進行改良和完善。

4.1對接焊縫焊接工藝改進

當建造U形坡口時，需要不斷的去完善一些特定的設備，因為該項工藝的難度系數較大。在該項技術中，對于鋼結構的埋弧焊接技術要求較高，并且對有關參數的數據研究較為細致。坡口的尺寸需要精準的測量，并且每組測量的數據之間存有的誤差不應過大，這樣在對坡口進行技術改良的時候，在坡口數據上就不會出現技術的偏差。在進行技術的最后鑒定時，打底的厚度一般會焊為5mm，這樣在一定程度上就會使坡口的底端呈現出圓角的形狀，同時還可以消除鈍邊錯邊的現象發生。一般采用較為穩定的焊接系數作為技術的數據支撐時，坡口不會在短時間內出現變形，甚至是說根本就不會變形，因為在這個條件下的坡口焊接工藝較為穩定。經過長時間的實驗證明，當進行直流反轉焊接時，這時的焊絲會趨向于向前傾斜，并且可以不受焊縫金屬對于電弧的影響，這是因為如此，在一定程度上就可以完善電弧排渣的性能，從而進一步的增大熔深。曾經推行過20mm的鋼板，但是因為條件不允許，對于坡口沒有開放技術，所以隨著研究的不斷深入，后來就將鋼板加厚到40mm。

4.2熔透T形焊縫焊接工藝改進

傳統的吊車一般會采用熔透T形縫，進行吊車梁采用胎架45度船形位置焊，運用該項技術時，坡口面會與焊絲呈一個負角。在這個時候就無法到達坡口的最底端，并且此時的弧偏吹也最為嚴重，時間一旦過長，當焊絲靠近腹板坡口面時電弧偏向腹板時，就會出現一些復雜的現象。當溫度過高時，坡口如果在加工中就很容易變形，并且對于坡口的尺寸掌握也比較查，從而造成的偏差也會過大。這時焊縫內部的位置就會有條形形狀的夾渣，并且這些夾渣是沒有經過熔合的，因此很容易使未焊透和焊縫表面咬邊等缺陷嚴重。另外，傳統的吊車梁熔透T形焊縫的焊接采用小車單獨行走軌道施焊，由于小車軌道與焊道存在局部不平行，焊接過程中需要手工調節跟蹤而容易走偏，從而產生弧偏吹的現象。

5.結語

根據上述情況所描述，我們簡單可以知道，在所有弧偏吹現象中，對于直流埋弧焊接的施工研究較多。此外，我們不僅需要明確直流埋弧焊接時弧偏吹現象的產生機理，還需要對埋弧焊接過程中的一些質量要求要熟知。當對埋弧焊接有了一定的了解時，就必須在原有的基礎之上進行創新早研究，這樣才能更好的去推廣這門技術。以上是本人的粗淺之見，由于本人的知識水平及文字組織能力有限，文中如有不到之處，還望相關的專業人士批評指正。