【文章內容簡介】 接電流、電弧電壓和焊接速度。它們對焊縫的形狀和尺寸有較大的影響。其他參數(shù)還有焊絲直徑、焊絲伸出長度、焊絲傾角、電流種類和極性等。 9 (1)焊接電流 I 及電流極性對焊縫成形的影響。 1） 焊接電流 I的影響。當其他工藝參數(shù)不變時，焊接電流對焊縫成形的影響如圖3所示。 圖 3 焊接電流對焊縫成形的影響 焊接電流是決定焊縫熔深的主要因素。在一定范圍內，焊接電流增加時，焊縫的熔深 H和余高 h都增加，而焊縫的寬度增加不 大。增加焊接電流能提高生產(chǎn)率，但在一定的焊速下，若焊接電流過大，會使熱影響區(qū)寬度 B增大，并產(chǎn)生過熱組織，使接頭韌性降低；此外還會使焊縫產(chǎn)生咬邊、焊瘤或燒穿等缺陷。若焊接電流過小，則熔深不足，易產(chǎn)生未熔合、未焊透、夾渣等缺陷，使焊縫成形變壞，有時甚至像一條爬在鋼板上的小肉蟲。 2） 電流種類與極性的影響。采用直流正接時，熔敷速度比反接高 30%～ 50%，但熔深較淺，降低了熔敷金屬中母材的百分比，常用于堆焊，或為防止母材熔合比過大而產(chǎn)生熱裂紋。 采用直流反接時，熔深較大，但熔敷速度較低。一般情況下都采用直流反接 。 10 例如用直徑 5mm 的焊絲，焊接電流為 600A 直流電，以 30m/h 速度施焊時，直流反接的熔深為 8mm，而正接的熔深只有 5mm。采用交流電施焊時，熔深和熔敷 速度介于直流正、反接之間。 3） 焊接電流與電壓及焊速的關系。為保證合適的熔深和美觀的焊縫，除選擇合適的焊接電流外，還需保持焊接電流、電弧電壓和焊接速度三個工藝參數(shù)的合適匹配關系 ,焊接電流與電弧電壓的匹配關系見圖 4。 為保證焊縫成形美觀，焊接電流增大時，應適當提高焊接電壓，與每一焊接電流對應的焊接電壓的變化范圍不能超過 lOV(合適的焊接電壓的最大值與最小 值之差 )。當電弧電壓取下限時，焊道窄；取上限時，焊道寬。若電弧電壓超出最大范圍，焊縫成形變壞。焊接電流與焊接速度的關系見圖 5 圖4 焊接電流與電弧電莊的匹配關系 圖 5焊接電流與焊接速度的關系 與焊接電流有一個對應的焊接速度范圍，在此范圍內焊縫成形美觀，當焊接速度超過與焊接電流匹配的對應值時，焊縫出現(xiàn)咬邊缺陷 11 (2)電弧電壓的影響 。 當其他參數(shù)不變時，電弧電壓對焊縫成形的影響見圖 6。 圖 6 電弧電壓對焊縫成形的影響 電弧電壓是決定 熔寬 的主要因素。電弧電壓增加時，弧長增加，熔深 減小，焊縫變寬，余高減小。焊接電壓過大時，電弧不穩(wěn)，嚴重時會產(chǎn)生咬邊和氣孔等缺陷。 請注意：電弧電壓除對焊縫成形有影響外，還會改變熔敷金屬的化學成分。當電弧電壓增加時，焊劑的熔化量增加，熔渣和液態(tài)金屬重量的比值增加，過渡到熔敷金屬中的合金元素會增加。圖 7 給出了采用高錘、高硅焊劑進行埋弧焊時，焊縫中的硅、鍾含量與電弧電壓的關系。 圖 7 電弧電壓對熔敷金屬中 Si、 Mn含量的影響 (3)焊接速度 v 的影響。 1） 對焊縫成形的影響。當其他參數(shù)不變時，焊接速度對焊縫成形的影響見圖 8。 12 焊接速度增加時，熔深 H 和熔寬 B 都減小，但焊接速度過高時，會產(chǎn)生咬邊、未焊透、電弧偏吹和氣孔等缺陷，焊縫余高大而窄，成形不好。焊接速度太慢，則焊縫余高大，熔池淺而寬，焊縫表面粗糙，容易產(chǎn)生滿溢、焊瘤或燒穿等缺陷。 若焊速過慢，焊接電壓又太高時，焊縫截面呈蘑菇形，容易產(chǎn)生裂紋。 2） 焊接速度對熔合比的影響。其他條件不變時，焊接速度越高，熔合比越大，詳見圖 9 圖 8 焊接速度對熔合比的影響 圖 9 焊接速度對焊縫成形的影響 1— 堆焊和 I 形 坡 口對 接 j=70～ 100A/m㎡ ； 2— 堆焊和 I 形坡口對接 j=40～ 50A/m㎡ ； 3 角焊縫 j=70～ lO0A/m ㎡ ； 4 角焊縫 J=斗 40～ 50A/m㎡； (4)焊絲直徑與干伸長的影響 。 1） 焊絲直徑的影響：當其他參數(shù)不變，減小焊絲直徑時，因電流密度增加，熔深增大，焊縫成形系數(shù)減小，詳見表 3。 表 3 焊絲直徑對焊縫成形的影 響 13 還有一點請注意：當其他工藝參數(shù)不變時，為保證相同的熔深，采用直徑 5mm 和2mm的焊絲施焊時，需要的焊接電流的數(shù)值見表 4。 表 4 不同直徑焊絲的焊接電流范圍 2） 焊絲干伸長的 影響 ： 當其他因素不變時，焊絲干伸長增加，由于電阻熱的預熱作用加強，焊絲的熔化速度增加，焊縫余高增大 J此外，由于干伸長增加，焊接電流會稍減小，使熔深稍降低，從而使熔合比稍降低。 試驗證明：采用直徑 5mm 焊絲施焊時，干伸長在 60～ 150mm 內變化，對焊縫成形的影響不大。在實際工作中，干伸長的變化范圍很小 (20～ 40mm)，故用直徑 4～ 6mm的焊絲施焊時，干伸長的影響可忽略不計。 當焊絲直徑小于 3mm 時，干伸長的變化范圍應控制在 10～ 30mm，否則影響焊接效果 (5)焊絲傾角 α 的影響 。 1） 焊接時電弧永遠指向 已焊部分叫后傾焊，焊絲后傾時，熔深與余高增大，熔寬明顯減小，焊縫成形不好，如圖 10(a)所示，一般只用于多絲焊的前導焊絲。 2） 單絲焊時，通常將焊件放在水平位置，焊絲與工件垂直，如圖 10(b)所示。 14 圖 10 焊絲傾斜對焊縫成形的影響 焊接時焊絲相對焊件傾斜，使電弧始終指向待焊部分的焊接操作叫前傾焊，左向焊就是前傾焊。焊絲前傾時，焊縫成形系數(shù)增加，焊縫寬，熔深淺，如圖 10(c)所示。適于焊薄板。 (6)焊件位置的影響 。 工件與水平面呈一定角度，焊縫處于斜置位置施焊時叫傾斜焊，根據(jù)焊接方向不同 ，又可分為上坡焊和下坡焊，它們對焊縫成形的影響和焊絲傾斜時一致，見圖 11 （ 7） 裝配間隙與坡口角度的影響 在其他工藝參數(shù)不變的條件下，裝配間隙與坡口角度增大時，熔合比與余高減小，熔深增大，但焊縫厚度大致保持不變，如圖 12 所示。 15 圖 11焊件位置對焊縫成形的影響圖 圖 12裝配間隙與坡口形式對焊縫成形的影響 （ 8） 焊劑的影響 在 其他條件相同時，使用高硅酸性焊劑焊接比用低硅堿性焊劑能得到更光滑平整的焊縫，因為在 金屬凝固溫度區(qū)間，酸性焊劑的黏度和黏度隨溫度的變化都能有利于焊縫的成形。另外，埋弧自動焊使用細顆粒焊劑，由于焊劑堆積密度大，能得到較大的熔深和較小的熔寬，但焊劑過細且堆積厚度過大時，易出現(xiàn)氣 孔等缺陷，埋弧焊劑粒度對焊縫的影響規(guī)律是：焊劑粒度增大，熔深略減小， 熔寬大增大，余高略減小。 焊劑粒度要求見表 5 表 5 焊劑粒度要求 焊接條件 焊劑粒度 電流小于 600A 電流 6001200A 電流大于 1200A 焊絲直徑不超過 2mm 的自動焊 六、 影響焊接過程的因素分析 （ 1）操作人員因素 16 這一因素對焊接工作來說就是焊工，也包括焊接設備的操作人員。各種不同的焊接方法對焊工的依賴程度不同，手工操作占支配地位的手弧焊接，焊工操作技能的水平和謹慎認真的態(tài)度對焊接質量至關重要。即使埋弧自動焊，焊接規(guī)范的調整和施焊也離不開人的操作。由于焊工質量意識差、操作粗心大意，不遵守焊接工藝規(guī)程，操作技能差等都可能影響焊接質量。控制措施可以從以下幾方面著手： 1） 加強 “ 質量第一，用戶第一，下道工序是用戶 ” 的質量 意識教育，提高責任心和一絲不茍的工作作風，并建立質量責任制。 2） 定期進行崗位培訓，從理論上認識執(zhí)行工藝規(guī)程的重要性，從實踐上提高操作技能。 3） 加強焊接工序的自檢與專職檢查。 4） 執(zhí)行焊工考試制度，堅持持證上崗，建立焊工技術檔案。 （ 2）機器設備因素 機器設備這一因素對焊接來說就是各種焊接設備。焊接設備的性能，它的穩(wěn)定性與可靠性對焊接質量會產(chǎn)生一定影響，特別是結構復雜、機械化、自動化高的設備，由于對它的依賴性更高，因此要求它有更好、更穩(wěn)定的性能。在壓力容器質量體系中，要求建立包括焊接設備在內 的各種在用設備的定期檢查制度。包括以下幾個方面： 1） 定期的維護、保養(yǎng)和檢修。 2） 定期校驗焊接設備上的電流表、電壓表。 3） 建立設備狀況的技術檔案。 4） 建立設備使用人員責任制。 下面介紹一下埋弧焊機在工作中經(jīng)常出現(xiàn)的故障、原因和檢查方法見表 6 17 表六 埋弧焊機的故障、原因及檢查措施 埋弧焊機的故障 出現(xiàn)故障的原因及檢查措施 電源輸出小，無法調節(jié) 電源電流（ 200A） A. 缺相（－ 380V 輸入缺相）檢查主電路進線 （低于 340V）檢查主電源進線電壓 ，檢查主線路板插頭（ A1A6