焊絲偏移對焊縫成形影響的分析

馬曉英，魯玉坤

（1.新疆通用鍋爐制造有限公司；2.新疆維吾爾自治區特種設備檢驗研究院，新疆 烏魯木齊 830000）

焊絲偏移對焊縫成形影響的分析

馬曉英1，魯玉坤2

（1.新疆通用鍋爐制造有限公司；2.新疆維吾爾自治區特種設備檢驗研究院，新疆 烏魯木齊 830000）

本文根據試驗分析，明確了焊絲偏移對焊縫外觀成形的嚴重影響。在提高焊縫質量的過程中，特別是對焊縫外觀質量，不僅要在電流、電壓、焊速等方面調試出最佳規范參數，而且應在焊絲偏移量上，根據不同情況調試出最佳數據。

焊絲；偏移；焊縫成形

在采用埋弧自動焊焊接鍋爐筒體時，焊絲對準焊縫中心后，還有一個偏離鍋筒中心一定距離尋找最佳定點位置的問題，即向焊接方向，越過鍋筒中心移動一定距離。內外環縫雖然都向焊接方向移動，但實際反映的施焊位置是不同的，內環縫形成了上坡焊，外環縫形成了下坡焊，但對焊縫的外觀質量所產生的效果是相同的，使焊縫成形美觀、圓滑過渡，防止了表面氣孔、加渣、咬邊等缺陷的產生。

1 焊接工藝試驗

在實際工序施焊時，受各方面因素的影響，往往產生一些意想不到的表面缺陷，如魚脊焊縫、內凹滿溢、表面夾渣、成形不良等焊縫，針對這種情況進行焊接工藝試驗，從所得到的試驗結果，證明了正確掌握和實施焊絲偏移量是保證焊縫表面成形良好的一個重要因素。

（1）內環縫焊接試驗工藝參數，如表1。

（2）外環縫焊接試驗工藝參數。焊接設備、線材、壁厚、焊絲伸出導電嘴長度，焊絲焊劑牌號規格、焊劑覆蓋厚度都與內環縫相同，其余如表2。

表1

表2

（3）焊絲偏移量如表3、表4所示，內外環縫各采用了6組數據進行試驗。

（4）焊接工藝過程，采用雙面焊的工藝方法焊接所有試驗焊縫，內環縫在外部有焊劑墊的情況下施焊，內環焊完后清渣打磨外部采用碳弧氣刨清根，打磨后焊接外環縫。

表3

表4

2 試驗結果

（1）外環試驗結果如表3。

（2）內環試驗結果如表4。

3 試驗結果分析

從試驗結果可以反映出下列情況。

（1）內環縫在焊接過程中，焊絲偏移筒中心在30mm時，質量最佳，若偏這個數據時雖然也能正常焊接，如放在20或40mm時，焊縫外觀質量明顯下降，當焊絲偏移量置于0或50mm時，將會出現不同的嚴重成形不良的現象，在0的位置時，此時電弧中心處于鍋筒的最低點，而熔池卻處于爬坡位置，在這種情況下，焊接過程相當于下坡焊，液態金屬和熔渣雖然在弧的作用下，不斷地被排向熔池的后端，但由于熔池大，溫度高，液態金屬多，在還未凝固時，受到重力的作用，熔融狀的金屬愈熔渣不斷流向熔池中心，這時一部分液體倒流將重新加熱，另一部分將被排向熔池中心，這時一部分液體倒流將被重新加熱，另一部分將排向焊縫兩側，造成焊縫中間凹兩側高，而且焊接過程不穩定，使已經分離出去的熔渣又與液態金屬混到一起，導致產生夾渣，成形不良等焊接缺陷。

反之，將焊絲置于偏離中心50mm時，焊接過程中處于上坡位置，由于上坡位置大大超過熔池液態金屬所能穩定過渡的程度，使得熔池中的液態金屬在電弧何重力的作用下不斷涌向焊縫中心，在中心部位聚集，造成焊縫表面波紋粗糙，中心突起，呈現魚脊狀，而且焊縫兩側得不到足夠的鐵水填充，產生咬邊。

（2）外環縫焊接過程中，焊絲偏移鍋筒中心30mm時質量最佳，在稍微偏這個距離時也能施焊，但焊縫表面質量有下降的趨勢，當將焊絲的位置再進行調整，到達0或50mm的位置時，焊縫的外觀質量嚴重下降，在0位置時，焊絲處于鍋筒中心的最高點，熔池卻處于下坡位置，在這種情況下，焊接過程相當于上坡焊，熔池中的液態金屬在電弧和重力作用下不斷涌向焊縫中心，在中心部位聚集，使焊縫表面波紋粗糙，中間突起呈現魚脊狀，背面的熱場反映克明顯地看到一條窄而頭部尖的明亮帶。

反之將焊絲調整至偏離中心50mm的部位施焊，這時焊絲中心處于下坡位置，距離高點50mm，由于偏移距離超過了熔池液態金屬所能穩定過渡的程度，使得液態金屬在重力作用下不斷涌向深池中心，阻礙了熔池金屬的正常冶金反應，在電弧的作用下，將倒流而來的熔融金屬何渣一部分重新加熱，一部分排向焊縫兩側，而兩側的溫度較低，很快使液態金屬凝固，這就造成焊縫中心凹成形不良，而有少量夾渣等缺陷，從背面可見一條略寬、頭部呈橢圓稍帶黃色的明亮帶。

4 結語

根據試驗分析，應明確認識焊絲偏移對焊縫外觀成形的嚴重影響。在提高焊縫質量的過程中，特別是對焊縫外觀質量，不僅要在電流、電壓、焊速等方面調試出最佳規范參數，而且應在焊絲偏移量上，根據不同情況調試出最佳數據。在內徑為φ800mm的鍋筒上采用埋弧自動焊，焊接內外環縫時，其焊速偏移量以30±5mm為宜。

TU758

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1671-0711（2017）06（下）-0080-02