影响埋弧双丝焊焊缝质量的各种因素分析

1、影响埋弧双丝焊焊缝质量的各种因素分析摘要：分析了在埋弧双丝焊工艺中影响其焊接质量的各项因素，包括焊接参数(如极性、电流、电压、焊速)和焊接工艺条件(如焊接辅材的选择、双丝的间距、焊丝倾角)等，并提供了生产西气东输X60钢管时编制的焊接工艺指导书。一、概述据资料统计，我国焊接工作量已达到世界焊接强国的水平，因此提高焊接生产效率和焊接质量，减少焊接缺陷存在的高效焊接方法已成为实际生产的迫切需求。焊接生产效率，从某干叶，角度上讲，主要是由单位时间内填充金属的熔化量熔敷速度来衡量的。但提高熔敷速度意味着热输入的增加，对于采用单一电弧焊接而言，为防止由于热输人增加而引起的焊接变形，一般采用提高焊接速度的

2、方法。但因焊接速度的提高易产生未焊透、焊道不连续、咬边等缺陷，因此需优化焊接工艺。在我们焊管制作行业中都已采用了多丝焊(双丝、三丝)的焊接方法，提高了焊接生产率同时保证了焊缝的质量。在“西气东输”上海管网一期工程中我们使用了双丝焊焊接工艺，因而有效地避免了上述缺陷的产生，提高了生产效率。 目前，在多丝埋弧焊焊接方法中应用最多的还是双丝焊。双丝焊焊接方法是埋弧焊接方法的进一步完善，是两个独立的电弧在一个共用的熔池中焊接，以达到提高焊速，改善焊缝质量的最终效果。在双丝焊焊接中，前丝作为先导焊丝直接作用于母材上，而后丝则作用在前丝所形成的金属熔池上。当进行双丝焊接时，除了应对进行单丝焊时所注意的各种

3、因素给予遵循外，还要考虑双丝焊的相关因素对焊缝的影响。本文对影响双丝焊的各种因素分别加以定性或半定量地说明和讨论。二、西气东输X60钢管的焊接工艺指导书1.焊接工艺指导书(A)外径：813mm钢级：X60(L415)卷宽：1550mm 壁厚：12.7mm焊接方法：埋弧焊(SAW)(1)焊接材料西气东输X60钢管焊接所需焊丝及焊剂见表1。注：H08C代表H08MnMoTiB。SJ10G 1.700.425mm(1040目)。(2)焊前准备焊丝的位置及布置图分别见表2和图1。注：H08C代表H08MnMoTiB。SJ10G 1.700.425mm(1040目)。(2)焊前准备焊丝的位置及布置图分别

4、见表2和图1。2.焊接工艺指导书(B)焊接材料的消耗量如表3所示。焊缝形状、焊缝尺寸要求及坡口简图分别见图2和表4。表5为X60钢管的焊接工艺参数。三、双丝焊的影响因素1.焊丝的极性(1)前丝一般采用直流反接法，目的是得到较大的熔深，在较高的焊速时得到较稳定的电弧。如果采用直流正接，则所耗的焊接功率增加，得到的熔深小，焊速也提不高。(2)后丝采用交流供电，以便减少与前丝电弧问的相互影响与磁偏吹。2.电流在双丝焊焊接时，焊缝的熔深几乎完全由前丝确定，一般双丝焊控制的内焊的熔深比为5862，以减少焊瘤和缺陷的发生率，所需熔深以及焊缝容积的大小基本上确定了电流的大小。外焊的前丝电流确定也一样，保证内

5、外焊交熔量在23mm即可。而后丝的电流大小应足以将焊缝适当填充并防止产生过烧。一般后丝电流比前丝减少：2050即可，如后丝电流过大则焊缝的边缘会不规则。3.电压电压是焊缝截面积形状的决定因索。一般情况下，前丝应尽可能采用较低的电压2834V，以获得稳定的电弧和较大的熔深。提高前丝的电压则焊缝加宽，在一定范围内可以减小焊缝的中间凹陷现象，但太高的电压会导致焊缝不规则，同时焊缝的凹陷现象再次出现。 后丝的电压影响焊缝的形状和焊缝的宽度，一般后丝电压比前丝高35v，但太高最终会在焊缝中间出现凹陷。4.焊速提高焊速使熔深减小、焊宽减小。焊速太高，则焊缝中间出现凹陷；但焊速太低时则会使电弧不稳定，产生焊

6、缝夹渣。5.焊丝的直径一般情况下，前丝为¢ 4mm，后丝为¢ 3mm，根据壁厚可适当调整。6.焊丝与焊剂选择适用交直流，较高焊速下性能良好的焊剂。我公司在“西气东输”工程中选用SJ101G氟碱型烧结焊剂，配H08C焊丝、X60级管线钢在焊速为1.21.3m/min下，冲击吸收功(-20)120J，满足工程要求。7.焊剂的堆高焊剂的堆高应调节到使后丝的厚度刚能略微看到其弧光闪烁为佳。如果焊剂太厚，使熔池所受压力增加，从而产生不规则的表面粗糙焊缝，焊接中产生的气体外泄困难，使焊缝容易出现气孔。焊剂的加入点一般选择在前丝的前2s左右，否则焊剂的流动会影响电弧.8.偏心距为获得最大

7、的熔深及光滑的焊道，必须将焊点置于一定的偏移量f。图1中，外焊点采用下坡偏移量f1、2=10125mm，内焊点采用上坡偏移量f3=10125mm。调节时注意：f1、2越大，焊缝越宽，呈凹陷、扁平，熔深减小，易造成未熔合；f3越大，焊缝窄而高，呈凸现，易造成咬边。一般要从试验优化选取中获得最佳的偏移量。9.两焊丝间的距离前后丝间的距离一般设在1520mm。减小间距，焊缝变窄，熔深加大，焊缝余高显著提高，两电弧相互影响增大，焊渣与熔融金属易结合，产生灰渣；加大间距，使熔池变长，熔深减小，焊宽增加，焊缝余高降低。另外；前后丝尽可能调节在同一直线上，否则易形成焊偏。10.焊丝倾角在标准情况下，前丝调整到垂直于钢管表而，后丝向后倾斜10º15º，倾角越大，焊宽增加，焊缝余高减小。四、结语显而易见，由于双丝焊两焊丝的电弧在同一熔池中燃烧，提高了总的焊接电流，因此提高了熔敷效率和焊接速度，提高了生产牢。单位时间内焊