焊接工藝參數對焊接質量的影響分析

鄭戌雪

摘要：焊接工藝參數對焊接質量的影響是復雜且巨大的，對其進行詳細、切合實際的分析具有重要意義。文章首先介紹了焊接工藝的概念和特點，其次主要從焊接電流、焊接電壓、焊接速度三大方面詳細分析焊接工藝參數對焊接質量的影響，提出自己的見解。

關鍵詞：焊接工藝;參數;焊接質量;變化;影響

引言

焊接技術是保證機械設備制造質量的關鍵技術。隨著我國工業化的進程，對工程機械設備的需求量越來越高，對質量的要求也越來越嚴格。針對以上問題，需要在生產過程中切實保障焊接質量。焊接質量又受到焊接工藝參數的影響，焊接工藝參數包括焊接電壓、焊接電流等，參數之間是相互聯系的、相互影響的，一項參數的細微變化可能會引起其他參數的劇烈波動，進而導致焊接數據的改變。因此，詳細研究焊接工藝參數對焊接質量的影響，對保障焊接質量、提高焊接生產效率具有深遠的影響。

一、焊接工藝及其特點分析

焊接工藝是一種帶有強制性質的規定性工藝文件，具體是指承壓設備焊接的工藝文件。焊接工藝一般具有以下特點

（一）準確性

焊接工藝的準確性是指在焊接過程中各項舉措和活動——例如焊接方法的選擇、焊接材料的選用、焊接次序的安排、預熱溫度、焊后消氫等一系列需要注意的要點——都要符合有關部門和工廠制定的相關準則。

（二）實際性

焊接工藝的實際性是指參數的采集和分析必須根據工廠實際的生產情況，參數反映出來的問題也要符合企業的實際發展情況。這樣的參數才具有使用的價值。

（三）完整性

焊接工藝的完整性包含兩方面的意思。以某一具體產品為對象的焊接工藝需要包括受壓元件之間的焊縫、受壓元件相焊的焊縫兩方面，缺少其中任意一方面的焊接工藝都會被認為是不完整的;以某一工藝卡為對象的焊接工藝需要包含的內容雜而多，要求將每個環節所需要的焊接工藝參數、焊接的要點、焊接所需的工藝裝備均一一列出，否則也會被認為是不完整的焊接工藝。

（四）有效性

焊接工藝的有效性就是指焊接工藝參數能夠被運用到實際中，在生產中切實發揮指導焊接工作的作用。

以上焊接工藝的特點的體現通常是以焊接的工藝性為基礎。焊接工藝性是指在很簡易的工藝環境下對一種金屬進行焊接，卻可以獲得性能優良的焊接接頭，包括強度、韌性等方面都能符合要求，同時這種焊接接頭可以正常投入使用，滿足生產需求。

焊接接頭的性能其實就是焊接質量的一方面。所以說影響焊接質量的因素也就是影響焊接工藝的因素。影響焊接工藝的參數主要包括：焊接電流、焊接電壓、焊接速度、焊絲伸出長度、坡口尺寸和間隙五個主要方面。接下來將詳細介紹焊接電流、焊接電壓、焊接速度三大主要參數對焊接工藝的影響。

二、焊接工藝參數對焊接質量的影響

（一）焊接電流

當其他條件不變，只增大焊接電流時，不僅焊縫的熔深會增大，余寬也會隨之增大，而熔寬則不會產生太大的變化。引起這樣變化的原因有四點：1、當電流增大時，工件上的電弧力和熱輸入均值隨之增大，熱源就會出現位置下移的趨勢，引起熔深增大。如果這一關系用數學關系式來表示的話，可以說焊接電流和熔深之間是存在正比關系的。2、當電流增大時，焊絲融化的速度以成比例的速度增加，由于熔寬基本保持不變狀態，所以相應的余高也會增加。3、當電流增大后，弧柱的直徑也會隨之增加，電弧潛入工件的深度增大，導致電弧斑點的可移動范圍遭到了極大的限制，所以熔寬是處于不變化的。4、當其他條件不變時，只增加電流也就增加了熱輸入量，加深熔深。

（二）焊接電壓

電弧電壓隨弧長的變化而變化。當電弧電壓出現一定程度的增長時，電弧功率也會隨之增大，焊接工件所承受的熱輸入就會有所增加。熱輸入的增加引起弧長的拉長，分布半徑增大，就會出現熔寬明顯增大而熔深只是略微減小的情況。由于熔寬增大，焊絲的熔化量會出現少量的減少，從而導致余高的減小。

焊接電壓增大時，焊接材料的融合比也會增大。主要原因是焊接電壓對熔深、材料成型、焊接材料的稀釋率等方面有一定的影響。在其他條件不發生變化的情況下，增加焊接電壓，材料的熱輸入量就會隨之增加，熱量的增加引起材料稀釋率的增加。需要注意的是，當焊接電壓增加過多時，焊接電流值就會變得不穩定，無法掌控，此時電弧會不穩定，引起焊接時濺渣量的大量增多，帶來安全問題。不僅如此，電弧不穩定還會造成空氣的進入，就會形成夾渣等問題。但是電壓過低也不行。電壓過低會導致焊絲粘連焊接材料，并且會使焊接過程不穩定，不易操作，并且極易出現焊瘤等問題。因此，根據實踐檢驗，通常情況下要控制弧長不能超過焊條直徑。

（三）焊接速度

當其他條件不發生變化時，焊接速度的增加會引起材料的熱輸入量降低，進一步引起熔深、熔寬和余高的減少。需要注意的問題有：當焊接速度過快時，過強的電弧力會將已經熔化的金屬材料猛烈甩至材料尾部，在短時間內迅速凝固，這時熔化金屬未能均勻地分布在焊縫的寬度上，會導致咬邊不能完全融合;但是如果焊接速度過慢，也會引起材料漫溢的問題。因此，合適的焊接速度能夠保證焊接質量，促進焊接生產率的提高。可以采用雙絲焊或者多焊弧技術防止以上問題的出現。

實踐中通常為了提高生產率而增加焊接速度，但是也要同時保證焊縫的質量和尺寸滿足生產的需求。我們發現焊接速度、焊接電流、焊接電壓三者之間是相互聯系的，所以會采取相應提高焊接電流和焊接電壓的措施來解決速度增加，質量降低的問題。

結語

焊接工藝參數對焊接質量的影響是復雜且深遠的，這就要求研究人員根據焊接現象和問題對參數的影響進行細致的分析。在上述分析中我們發現，焊接工藝參數的變化會引起焊接過程中各項具體數據的變化，但是焊接工藝參數的變化也需要限定在某一范圍內。一旦超出這個范圍或者沒有達到這個范圍數值，都會導致焊接過程的不可控，這樣就會增加問題出現的頻率，嚴重影響焊接質量。從中我們可以學到不管做任何事情，都要有度的把握，不能不夠，也不可太過，否則只會帶來物極必反的效果。

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