【正文】 焊接技術(shù)士教育訓(xùn)練資料 內(nèi)部資料 一、焊接工藝參數(shù) 焊接工藝參數(shù)是指焊接時(shí)，為保證焊接質(zhì)量而選定的諸物理量 ( 例如：焊接電流、電弧電壓、焊接速度、熱輸入等 ) 的總稱(chēng)。 焊條電弧焊的焊接工藝參數(shù)主要包括焊條直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度和預(yù)熱溫度等。 1． 焊接電流（一） 焊接電流是弧焊的主要工藝參數(shù)，焊工在操作過(guò)程中需要調(diào)節(jié)的只有 焊接電流，而焊接速度和是由焊工控制的。焊接電流的選擇直接影響 著焊接質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率。 焊接電流越大，熔深越大，焊接效率也高，但是焊接電流太大時(shí)， 飛濺和煙霧大，而且容易產(chǎn)生咬邊、焊瘤、燒穿等缺陷，增大焊件變 形，還會(huì)使接頭熱影響區(qū)晶粒粗大，焊接接頭的韌性降低；焊接電流 太小，則引弧困難，易產(chǎn)生未焊透、未熔合、氣孔和夾渣等缺陷，且 生產(chǎn)率低。 因此，選擇焊接電流時(shí)，應(yīng)根據(jù)焊件厚度、接頭形式、焊縫位置及 焊接層數(shù)來(lái)綜合考慮。首先應(yīng)保證焊接質(zhì)量，其次應(yīng)盡量采用較大的 電流，以提高生產(chǎn)效率。板厚較的， T 形接頭和搭接頭，在施焊環(huán)境 溫度低時(shí)，由于導(dǎo)熱較快，所以焊接電流要大一些。 1． 焊接電流（二） 1）考慮焊接位置 在平焊位置焊接時(shí)，可選擇偏大些的焊接電流， 非平焊位置焊接時(shí)，為了易于控制焊縫成形，焊接電流比平焊位置小 10％～ 20％。 2）慮焊接層次 通常焊接打底焊道時(shí)，為保證背面焊道的質(zhì)量， 使用的焊接電流較??；焊接填充焊道時(shí)，為提高效率，保證熔合好， 使用較大的電流：焊接蓋面焊道時(shí)，防止咬邊和保證焊道成形美觀(guān)， 使用的電流稍小些。 2． 焊接速度 焊條電弧焊的焊接速度是指焊接過(guò)程中焊條沿焊接方向 移動(dòng)的速度，即單位時(shí)間內(nèi)完成的焊縫長(zhǎng)度。焊接速度 過(guò)快會(huì)造成焊縫變窄，嚴(yán)重凸凹不平，容易產(chǎn)生咬邊及 焊縫波形變尖；焊接速度過(guò)慢會(huì)使焊縫變寬，余高增加， 功效降低。焊接速度還直接決定著熱輸入量的大小，一 般根據(jù)鋼材的淬硬傾向來(lái)選擇。 3． 熱輸入 熔焊時(shí) ,由焊接能源輸入給單位長(zhǎng)度焊縫上的熱量稱(chēng)為熱輸入。其計(jì) 算公式如下： Q=NIU/u 式中 Q—— 單位長(zhǎng)度焊縫的熱輸入 (J／ cm) I—— 焊接電流 (A) ； U—— 電弧電壓 (V) ； u—— 焊接速度 (cm／ s) N—— 熱效率系數(shù)，焊條電弧焊為 ～ 。 熱輸入對(duì)低碳鋼焊接接頭性能的影響不大，因此，對(duì)于低碳鋼焊條 電弧焊 — 一般不規(guī)定熱輸入。對(duì)于低合金鋼和不銹鋼等鋼種，熱輸入 太大時(shí)，接頭性能可能降低：熱輸入太小時(shí)，有的鋼種焊接時(shí)可能產(chǎn) 生裂紋。因此，焊接工藝規(guī)定熱輸入。焊接電流和熱輸入規(guī)定之后， 焊條電弧焊的電弧電壓和焊接速度就間接地大致確定了。 一般要通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定既可不產(chǎn)生焊接裂紋、又能保證接頭性能合 格的熱輸入范圍。允許的熱輸入范圍越大，越便于焊接操作。 4． 預(yù)熱溫度 預(yù)熱是焊接開(kāi)始前對(duì)被焊工件的全部或局部進(jìn)行適當(dāng)加熱的工藝措施。 預(yù)熱可以減小接頭焊后冷卻速度，避免產(chǎn)生淬硬組織，減小焊接應(yīng)力及 變形。它是防止產(chǎn)生裂紋的有效措施。對(duì)于剛性不大的低碳鋼和強(qiáng)度級(jí) 別較低的低合金高強(qiáng)鋼的一般結(jié)構(gòu)，一般不必預(yù)熱。但對(duì)剛性大的或焊 接性差的容易產(chǎn)生裂紋的結(jié)構(gòu)，焊前需要預(yù)熱。 預(yù)熱溫度根據(jù)母材的化學(xué)成分、焊件的性能、厚度、焊接接頭的拘束 程度和施焊環(huán)境溫度以及有關(guān)產(chǎn)品的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等條件綜合考慮，重要的 結(jié)構(gòu)要經(jīng)過(guò)裂紋試驗(yàn)確定不產(chǎn)生裂紋的最低預(yù)熱溫度。預(yù)熱溫度選得越 高，防止裂紋產(chǎn)生的效果越好；但超過(guò)必需的預(yù)熱溫度，會(huì)使熔合區(qū)附 近的金屬晶粒粗化，降低焊接接頭質(zhì)量，勞動(dòng)條件也將會(huì)更加惡化。整 體預(yù)熱通常用各種爐子加熱。局部預(yù)熱一般采用氣體火焰加熱或紅外線(xiàn) 加熱。預(yù)熱溫度常用表面溫度計(jì)測(cè)量。 5． 后熱與焊后熱處理 焊后立即對(duì)焊件的全部 ( 或局部 ) 進(jìn)行加熱或保溫，使其緩冷的工藝 措施稱(chēng)為后熱。后熱的目的是避免形成硬脆組織，以及使擴(kuò)散氫逸出 焊縫表面，從而防止產(chǎn)生裂紋。 焊后為改善焊接接頭的顯微組織和性能或消除焊接殘余應(yīng)力而進(jìn)行 的熱處理稱(chēng)為焊后熱處理。焊后熱處理的主要作用是消除焊件的焊接 殘余應(yīng)力，降低焊接區(qū)的硬度，促使擴(kuò)散氫逸出，穩(wěn)定組織及改善力 學(xué)性能、高溫性能等。因此，選擇熱處理溫度時(shí)要根據(jù)鋼材的性能、 顯微組織、接頭的工作溫度、結(jié)構(gòu)形式、熱處理目的來(lái)綜合考慮，并 通過(guò)顯微金相和硬度試驗(yàn)來(lái)確定。 對(duì)于易產(chǎn)生脆斷和延遲裂紋的重要結(jié)構(gòu)，尺寸穩(wěn)定性要求高的結(jié)構(gòu)， 以及有應(yīng)力腐蝕的結(jié)構(gòu)，應(yīng)考慮進(jìn)行消除應(yīng)力退火：對(duì)于鍋爐、壓力 容器，則有專(zhuān)門(mén)的規(guī)程規(guī)定，厚度超過(guò)一定限度后要進(jìn)行消除應(yīng)力退 火。消除應(yīng)力退火必要時(shí)要經(jīng)過(guò)試驗(yàn)確定。鉻鉬珠光體耐熱鋼焊后常 常需要高溫回火，以改善接頭組織，消除焊接殘余應(yīng)力。 5． 后熱與焊后熱處理 重要的焊接結(jié)構(gòu)，如鍋爐、壓力容器等，所制定的焊接工藝需要進(jìn) 行焊接工藝評(píng)定，按所設(shè)計(jì)的焊接工藝而焊得的試板的焊接質(zhì)量和接 頭性能達(dá)到技術(shù)要求后，才可正式確定。焊接施工時(shí)，必須嚴(yán)格按規(guī) 定的焊接工藝進(jìn)行，不得隨意更改。前嚴(yán)格按照說(shuō)明書(shū)的規(guī)定進(jìn)行烘 焙，焊前清除焊件上的油污、水分，減少焊縫中氫的含量：選擇合理 的焊接工藝參數(shù)和熱輸入，減少焊縫的淬硬傾向：焊后立即進(jìn)行消氫 處理，使氫從焊接接頭中逸出：對(duì)于淬硬傾向高的鋼材，焊前預(yù)熱、 焊后及時(shí)進(jìn)行熱處理，改善接頭的組織和性能：采用降低焊接應(yīng)力的 各種工藝措施。 二、手工鎢極氬弧焊 在焊接時(shí)為保護(hù)焊縫不被空氣影響，常采用氣體和熔渣 聯(lián)合保護(hù)。當(dāng)獨(dú)使用外加氣體來(lái)保護(hù)電弧及焊縫，并作 為電弧介質(zhì)的電弧焊，稱(chēng)為氣體保護(hù)焊。 氬弧焊是采用氬氣作為保護(hù)氣體的一種氣體保護(hù)焊方法。 在氬弧焊應(yīng)用中，根據(jù)所采用的電極類(lèi)型可分為非熔化 極氬弧焊和熔化極氬弧焊兩大類(lèi)。非熔化極氬弧焊又稱(chēng) 為鎢極氬弧焊，是一種常用的氣體保護(hù)焊方法。 手工鎢極氬弧焊 1. 焊接過(guò)程 鎢極氬弧焊又稱(chēng)鎢極惰性氣體保護(hù)焊，它是使用純鎢或 活化鎢電極，以惰性氣體 — 氬氣作為保護(hù)氣體的氣體保 護(hù)焊方法，如圖 1所示。鎢棒電極只起導(dǎo)電作用不熔化， 通電后在鎢極和工件間產(chǎn)生電弧。在焊接過(guò)程中可以填 絲也可以不填絲。填絲時(shí)，焊絲應(yīng)從鎢極前方填加。鎢 極氬弧焊又可分為手工焊和自動(dòng)焊兩種，以手工鎢極氬 弧焊應(yīng)用較為廣泛。設(shè)備如下所示。 設(shè)備如圖所示。 鎢極氬弧焊 1鎢極； 2導(dǎo)電嘴； 3絕緣套； 4噴嘴； 5氬氣流； 6焊絲； 7焊縫； 8工件； 9進(jìn)氣管 2． 鎢極氬弧焊的特點(diǎn) 鎢極氬弧焊的優(yōu)點(diǎn)是：由于焊縫被保護(hù)得好，故焊縫金屬純度高、 性能好；焊接時(shí)加熱集中，所以焊件變形小